KR102048059B1 - Process for washing dinitrotoluene - Google Patents

Process for washing dinitrotoluene Download PDF

Info

Publication number
KR102048059B1
KR102048059B1 KR1020147032638A KR20147032638A KR102048059B1 KR 102048059 B1 KR102048059 B1 KR 102048059B1 KR 1020147032638 A KR1020147032638 A KR 1020147032638A KR 20147032638 A KR20147032638 A KR 20147032638A KR 102048059 B1 KR102048059 B1 KR 102048059B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
washing
stage
cleaning
extraction stage
Prior art date
Application number
KR1020147032638A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150005641A (en
Inventor
사무엘 네토
뤼디거 프리츠
레나테 헴펠
홀거 알라트
바바라 베커
줄리아 레친스키
세바스찬 아렌스
하인리히 헤르만
미르코 헨델
위르겐 ?만
Original Assignee
바스프 에스이
요셉 마이쓰너 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바스프 에스이, 요셉 마이쓰너 게엠베하 운트 콤파니 카게 filed Critical 바스프 에스이
Publication of KR20150005641A publication Critical patent/KR20150005641A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102048059B1 publication Critical patent/KR102048059B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06Preparation of nitro compounds
    • C07C201/16Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C205/00Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
    • C07C205/06Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton having nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings

Abstract

본 발명은 니트로화산을 분리한 후 톨루엔의 니트로화에서 얻어진 디니트로톨루엔, 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 미정제 혼합물을 세정하는 방법으로서, 2개의 세정 단계 (WS-I) 및 (WS-II)를 포함하며, 여기서
i) 제1 세정 단계(WS-I)에서, 미정제 혼합물을 1 이상의 추출단을 포함하는 세정으로 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 세정 산 I로 추출하며, 여기서 제1 세정 단계(WS-I)의 제1 추출단(WS-I-1)으로부터 배출된 세정 산은 총 산 함량이 20~40 중량%이며, 예비 세정된 미정제 혼합물이 얻어지고,
ii) 제2 세정 단계(WS-II)에서, 디니트로톨루엔을 포함하는 예비 세정된 미정제 혼합물을 1 이상의 추출단을 포함하는 세정으로 세정 산 II로 추출하며, 여기서 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 pH가 4 이하이고, 질산, 황산 및 질소 산화물을 실질적으로 포함하지 않는 디니트로톨루엔을 포함하는 혼합물이 얻어지는 방법에 관한 것이다.
The present invention provides a process for washing a crude mixture comprising dinitrotoluene, nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid obtained from the nitration of toluene after separating nitro-acid, comprising two washing steps (WS-I) and (WS- II), where
i) In a first cleaning step (WS-I), the crude mixture is extracted with a cleaning acid I comprising nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid by a cleaning comprising at least one extraction stage, wherein the first cleaning step (WS-I) The washing acid discharged from the first extraction stage (WS-I-1) of I) has a total acid content of 20 to 40% by weight, and a pre-cleaned crude mixture is obtained.
ii) In a second washing step (WS-II), the pre-cleaned crude mixture comprising dinitrotoluene is extracted with washing acid II by washing comprising at least one extraction stage, wherein the second washing step (WS-II) The washing acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) of II) relates to a method of obtaining a mixture comprising dinitrotoluene having a pH of 4 or less and substantially free of nitric acid, sulfuric acid and nitrogen oxides. .

Description

디니트로톨루엔의 세정 방법{PROCESS FOR WASHING DINITROTOLUENE}Cleaning method of dinitrotoluene {PROCESS FOR WASHING DINITROTOLUENE}

본 발명은 톨루엔의 니트로화에서 니트로화산을 분리한 후 얻어진 디니트로톨루엔(DNT), 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 미정제 혼합물을 세정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for washing a crude mixture comprising dinitrotoluene (DNT), nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid obtained after the separation of nitric acid from nitration of toluene.

특히, 본 발명은, 추가의 물리적 또는 화학적 전처리 없이, 이 워시로부터 결과로 나온 세정수에 대해 직접 또는 추출에 의해 물에 용해된 DNT를 제거한 후 수처리 플랜트 내에서 생물학적 처리를 실시 가능하게 하는, 황산 및 질산의 혼합물 중 DNT를 형성하기 위한, 톨루엔의 연속 등온 니트로화로부터 DNT 포함 미정제 혼합물(이하, 미정제 DNT로서도 지칭됨)의 세정 방법으로서, 수처리 플랜트로부터 흘러나온 폐수는 예컨대 독일 연방 공화국의 폐수 규제, 부록 22: Chemische lndustrie에 규정된 독성의 관점에서 요건을 충족시키는 세정 방법에 관한 것이다.In particular, the present invention provides sulfuric acid, which enables biological treatment in a water treatment plant after removal of DNT dissolved in water, either directly or by extraction, for the resulting wash water from this wash, without further physical or chemical pretreatment. And a process for washing DNT-comprising crude mixture (hereinafter also referred to as crude DNT) from continuous isothermal nitration of toluene to form DNT in a mixture of nitric acid, wherein the wastewater flowing out of the water treatment plant is, for example, Waste water regulation, Annex 22: Cleaning methods that meet the requirements in terms of toxicity as defined in Chemische lndustrie.

혼합된 산과 역류로 1단 또는 2단으로 DNT를 형성하기 위한 톨루엔의 연속 등온 또는 단열 니트로화에서, 상 분리 후 항상 미정제 니트로방향족 생성물이 얻어지고, 이는 추가 사용 전에 그 안에 용해된 불순물을 제거해야 한다. 니트로방향족 생성물에 미세 에멀전으로서 또는 용해된 형태로 존재하는 질산, 황산 및 질소 산화물로 구성되는 최종 니트로화산과는 별도로, 니트로화되어야 하는, 방향족과의 2차 반응으로부터의 산화 생성물, 예컨대 모노니트로크레졸, 디니트로크레졸 및 트리니트로크레졸, 또는 방향족 카르복실산, 예컨대 모노니트로벤조산 및 디니트로벤조산(이하, 니트로벤조산 또는 NBA로서 지칭됨) 및 이의 분해 생성물도 미정제 DNT에 포함된다.In continuous isothermal or adiabatic nitration of toluene to form DNT in one or two stages with mixed acid and countercurrent, the crude nitroaromatic product is always obtained after phase separation, which removes impurities dissolved therein before further use. Should be. Oxidation products from secondary reactions with aromatics, such as mononitrocresol, which should be nitrated, apart from the final nitric acid consisting of nitric acid, sulfuric acid and nitrogen oxides present in the nitroaromatic product as a fine emulsion or in dissolved form. Dinitrocresol and trinitrocresol, or aromatic carboxylic acids such as mononitrobenzoic acid and dinitrobenzoic acid (hereinafter referred to as nitrobenzoic acid or NBA) and degradation products thereof are also included in the crude DNT.

종래 기술에서, 상응하는 아민을 형성하기 위해, 니트로방향족 생성물을 직접 사용, 이성체 분리 또는 수소화에 통과시키기 전에, 다단 세정에 의해 미정제 생성물로부터 이들 불순물을 제거한다.In the prior art, these impurities are removed from the crude product by multistage washing before the nitroaromatic product is used directly, through isomer separation or hydrogenation, to form the corresponding amine.

DNT와 같은 미정제 니트로방향족 생성물에 대해 니트로화 혼합물, 니트로크레졸 및 다른 산 및 일반적으로 세정 매질에 의해 추출될 수 있는 추가의 불순물의 그 안에 용해되고 현탁된 산의 제거가 실시되는 세정[예컨대 문헌(F. Meissner et al in Industrial and Engineering Chemistry Vol 46, 721 (1954), Ullmanns Enzyklopiidie der technischen Chemie, 4th edition, Vol. 17, pp. 385-386; H. Hermann et al in ACS-Symposium Series 632, 238 (1996) page 241; ed. L.F. Albright, R.V.C Carr, R.J.Schmitt, US 6 288 289, EP 1 816 117) 참조]은 하기 3개 단계를 포함한다:A crude nitroaromatic product, such as DNT, is a cleaning in which removal of the dissolved and suspended acid in it is carried out of nitration mixtures, nitrocresol and other acids and generally additional impurities that can be extracted by the cleaning medium. (F. Meissner et al in Industrial and Engineering Chemistry Vol 46, 721 (1954), Ullmanns Enzyklopiidie der technischen Chemie, 4 th edition, Vol. 17, pp. 385-386; H. Hermann et al in ACS-Symposium Series 632 238 (1996) page 241; ed. LF Albright, RVC Carr, RJ Schmitt, US 6 288 289, EP 1 816 117) comprises three steps:

1. 황산, 질산 및 질소 산화물과 같은 용해되고 현탁된 광산을 제거하기 위한 세정(산 세정);1. cleaning (acid cleaning) to remove dissolved and suspended minerals such as sulfuric acid, nitric acid and nitrogen oxides;

2. 미정제 니트로방향족 생성물에 용해된 약산성 불순물, 예컨대 니트로크레졸, 니트로벤조산 및 니트로크레졸의 산화 분해 또는 지방족 또는 환식 탄화수소의 산화 분해로부터의 분해 생성물, 예컨대 옥살산의 제거를 위한, 탄산나트륨(소다), 중탄산나트륨, 암모니아, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등과 같은 염기의 존재 하에서의 세정(US 4 482 769, US 4 597 875, US 6 288 289 참조);2. Sodium carbonate (soda), for removal of degradation products such as oxalic acid from oxidative degradation of weakly acidic impurities such as nitrocresol, nitrobenzoic acid and nitrocresol or oxidative degradation of aliphatic or cyclic hydrocarbons, dissolved in crude nitroaromatic products, Washing in the presence of a base such as sodium bicarbonate, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like (see US 4 482 769, US 4 597 875, US 6 288 289);

3. 미량의 잔류 알칼리를 제거하고 생성물에 미량으로 남아 있는 불순물을 추가로 감소시키기 위한 중성 세정.3. Neutral cleaning to remove traces of residual alkali and further reduce traces of impurities remaining in the product.

이 목적을 위한 세정 매질로서는 물이 일반적으로 사용되고, 세정되는 니트로방향족 생성물이 액체로서 존재하는 온도에서 액체/액체 세정으로서 세정이 실시된다.Water is generally used as the cleaning medium for this purpose, and the cleaning is performed as a liquid / liquid cleaning at a temperature at which the nitroaromatic product to be cleaned is present as a liquid.

이들 세정의 목적은 순수한 뿐 아니라, 생성물의 미터톤당 폐수가 가능한 한 적은 생성물을 얻고, 고가로 실시되는 상기 불순물의 처분을 가능하게 하는 폐수 중 씻어낸 불순물의 수준을 달성하는 것이다.The purpose of these rinsing is to achieve not only pure but also waste water per metric ton of product which achieves as little product as possible and the level of rinsed impurities in the waste water which enables the disposal of the impurities carried out at high cost.

따라서, 미정제 DNT의 세정으로부터 3가지 상이한 폐수 스트림, 즉 산 세정, 알칼리 세정 및 중성 세정으로부터의 폐수가 얻어진다.Thus, three different wastewater streams are obtained from the washing of crude DNT, namely wastewater from acid washing, alkali washing and neutral washing.

DNT의 경우, 산 세정으로부터의 폐수는 예컨대 EP 0 736 514 및 EP 1 780 195에 기재된 공정을 채용시, 실질적으로 25~40 중량%의 총 산의 양으로의 미정제 생성물에 용해된 황산, 질산 및 아질산과 같은 광산, 및 단지 미량의 덜 산성인 니트로페놀, 니트로크레졸, 니트로벤조산 또는 (질산에 의한 산화 분해로부터의) 옥살산과 같은 다른 유기산과 함께, 0.5 중량% 이하의 양(이의 용해도에 상응함) 용해된 생성물을 포함한다. 이러한 폐수의 TOC는 놀랍게도 약 8~9000 mg/l로 높고, 이의 50% 미만은 세정 산에 용해된 DNT로부터 생성된다.In the case of DNT, the waste water from the acid rinse, for example, employs the processes described in EP 0 736 514 and EP 1 780 195, with sulfuric acid, nitric acid and sulfuric acid dissolved in the crude product in an amount of 25 to 40% by weight total acid. An amount of up to 0.5% by weight (corresponding to its solubility) with mineral acids such as nitrous acid and only other traces of less acidic nitrophenols, nitrocresols, nitrobenzoic acid or other organic acids such as oxalic acid (from oxidative degradation by nitric acid) ) Includes the dissolved product. The TOC of this wastewater is surprisingly high, about 8-9000 mg / l, less than 50% of which is produced from DNT dissolved in the wash acid.

알칼리 세정으로부터의 폐수는 pH가 9를 초과하며, DNT의 경우에는 약 500-5000 ppm의 니트레이트, 500-5000 ppm의 니트라이트 및 수백 ppm 이하의 설페이트를 실질적으로 1300 ppm의 용해된 생성물과 함께 포함한다. 이의 용해도에 상응하여, 미정제 생성물에 용해된 페놀계 니트로 화합물은 DNT 단에 800 ppm 이하의 니트로크레졸, 800 ppm 이하의 니트로벤조산, 및 니트로크레졸의 산화 분해로부터의 미량의 시안화물을 포함한다(US 4 361 712 참조). DNT 세정으로부터의 이러한 알칼리성 세정수 중 TOC는 1500-3200 mg/l이다. 이 TOC의 50% 이하만이 폐수에 용해된 NBA 및 니트로크레졸로부터 생성된다. 나머지는 알려지지 않았으며, 아마도 DNT 단 내의 니트로크레졸의 산화 생성물로부터 나왔을 것이다. 알칼리성 폐수는 일반적으로 강한 오렌지색 내지 적색을 띤 갈색 범위의 진한 컬러를 갖는다.Wastewater from alkaline cleaning has a pH above 9 and, for DNT, about 500-5000 ppm of nitrate, 500-5000 ppm of nitrite and up to several hundred ppm of sulfate with substantially 1300 ppm of dissolved product Include. Corresponding to its solubility, the phenolic nitro compound dissolved in the crude product comprises up to 800 ppm of nitrocresol, up to 800 ppm of nitrobenzoic acid, and traces of cyanide from oxidative degradation of nitrocresol ( See US 4 361 712). The TOC in this alkaline wash water from the DNT wash is 1500-3200 mg / l. Only up to 50% of this TOC is produced from NBA and nitrocresol dissolved in waste water. The remainder is unknown and probably came from the oxidation product of nitrocresol in the DNT stage. Alkaline wastewater generally has a dark color ranging from strong orange to reddish brown.

중성 세정으로부터의 폐수는 선행 세정단(알칼리 세정)으로부터 얼마나 많이 포획(entrainment)되었는지와 알칼리 세정에서 어떤 염기가 사용되었는지에 따라, pH 3~8의 약알칼리성 또는 약산성일 수 있다. 이용되는 세정 온도에서의 이의 용해도에 상응하는 포화도로 용해되는 생성물과는 별도로, 중성 세정으로부터의 폐수는 미량의, 알칼리 세정에 사용된 잔류 염기, 및 DNT에 여전히 남아 있는 불순물, 주로 니트로크레졸을 포함한다.Wastewater from the neutral wash may be slightly alkaline or slightly acidic at pH 3-8, depending on how much entrained from the preceding wash stage (alkaline wash) and which base is used in the alkaline wash. Apart from the product dissolving at a saturation corresponding to its solubility at the cleaning temperature employed, the wastewater from the neutral cleaning contains traces of residual base used for alkaline cleaning, and impurities still remaining in the DNT, mainly nitrocresol. do.

이 세정에 필요한 물의 양을 최소화하기 위해, 알칼리 세정에서, 염기의 첨가 후, 중성 세정에 사용되는 물을 채용하면서, 역류에서 세정을 실시하거나[문헌(A.B. Quakenbush et. al., The Olin Dinitrotoluene (DNT) Process, Polyurethane World Congr. Proc.1993, Publish.: Technomic Lancaster, p. 485) 참조], 또는 EP 0 279 312, EP 0 736 514 및 EP 1 780 195에 기재된 바와 같이 직접 또는 추가의 농축 후 니트로화로 재순환시킬 수 있는 농축된 산을 제공하기 위해 최소량의 물을 사용하면서 산 세정을 실시한다.In order to minimize the amount of water required for this washing, in alkaline washing, after addition of a base, washing is performed in countercurrent while employing water used for neutral washing (AB Quakenbush et. Al., The Olin Dinitrotoluene ( DNT) Process, Polyurethane World Congr. Proc. 1993, Publish .: Technomic Lancaster, p. 485), or directly or after further enrichment as described in EP 0 279 312, EP 0 736 514 and EP 1 780 195. An acid wash is performed using a minimum amount of water to provide a concentrated acid that can be recycled to nitration.

DNT를 형성하기 위한 톨루엔의 니트로화를 위한 플랜트로부터의 폐수, 미정제 DNT의 세정으로부터의 세정수 및 최종 산 및 세정 산의 농축으로부터의 증기 응축물을 배출할 수 있기 전에, 유출 배출관(outfall drain)으로 도입 전 예컨대 COD, 질소, 중금속 및 생물학적 파라미터에 대한 FRG의 폐수 규제에서 하향 설정되어 있는 적용 가능한 배출 파라미터를 달성하기 위해, 이들에 대해 복잡한 처리를 실시해야 한다.Wastewater from the plant for the nitration of toluene to form the DNT, washing water from the washing of the crude DNT and steam condensate from the final acid and the concentration of the washing acid can be discharged. In order to achieve the applicable emission parameters set downward in the FRG's wastewater regulations for COD, nitrogen, heavy metals and biological parameters, complex treatments have to be carried out prior to introduction.

니트로화 플랜트로부터의, 처리를 필요로 하는 폐수 스트림은 항상 산성인 최종 니트로화산의 농축으로부터의 증기 응축물(SAC 폐수로 지칭됨), 및 특히 pH가 7~10 범위인, 염기로의 세정으로부터의 폐수이다. 유출 배출관으로의 배출 전에, 규정된 배출 파라미터를 충족시키기 위해, 모든 독성, 유전 독성 또는 세균 발육 억제성(bacteriostatic) 물질 및 또한 모든 무기 염, 특히 니트레이트 및 니트라이트를 이들 폐수 스트림으로부터 가능한 한 많이 제거해야 한다.The wastewater stream in need of treatment from the nitration plant is always from steam condensate from concentration of the final nitric acid (referred to as SAC wastewater), and from washing with base, especially in the pH range of 7-10. Is wastewater. As far as possible all toxic, genotoxic or bacteriostatic substances and also all inorganic salts, in particular nitrates and nitrites, from these wastewater streams, in order to meet defined emission parameters, before discharge to the effluent discharge duct. Should be removed.

특히 페놀계 니트로 화합물, 니트로벤조산 및 다른 유기산과 함께 용해도에 상응하여 0.5% 이하의 양의 용해된 생성물을, 그리고 미정제 생성물에 용해된 저분자량 분해 생성물을 포함하는 DNT의 염기로의 세정으로부터 나온 폐수는 독성, 발암성, 돌연변이 유발성 및 세균 발육 억제성의 니트로방향족 및 페놀계 불순물 및 다른 불순물의 제거를 위한 높은 지출을 필요로 한다.In particular from the rinsing of DNT with a base comprising soluble nitro compounds, nitrobenzoic acid and other organic acids in dissolved content in an amount of up to 0.5% corresponding to solubility, and low molecular weight decomposition products dissolved in the crude product. Wastewater requires high expenditure for the removal of nitroaromatic and phenolic impurities and other impurities of toxicity, carcinogenicity, mutagenicity and bacterial growth inhibition.

이들 독성 물질을 배출 전에 알칼리성 세정수로부터 제거하는 다수의 다양한 방법이 기재되어 있다.A number of different methods have been described for removing these toxic substances from alkaline wash water prior to discharge.

염기, 특히 탄산나트륨에 의한 DNT 세정의 폐수로부터의 니트로크레졸의 순수하게 기계적인 분리와는 별도로, 이 폐수를 수처리 플랜트에서 후속 후처리에 통과시키기 전에, 주생성물인 니트로 분자 뿐 아니라 특히 폐수로부터의/폐수 중의 디니트로페놀 및 트리니트로페놀(피크린산) 및 디니트로크레졸 및 트리니트로크레졸(TNC)과 같은 페놀계 니트로 분자를 제거하거나 이들의 양을 감소시키기 위한, 활성탄 또는 이온 교환 수지로의 처리를 위한 공정, 니트로화되어야 하는 방향족으로의 추출 공정, 오존 또는 펜톤 시약과 같은 산화제로의 처리, 또는 300℃ 이하의 고온에서의 처리가 기재되어 있다. Apart from the purely mechanical separation of nitrocresol from the wastewater of the DNT washing with base, in particular sodium carbonate, the wastewater is passed from the main product nitro molecule, especially from the wastewater, and / or Process for treatment with activated carbon or ion exchange resins to remove or reduce the amount of phenolic nitro molecules such as dinitrophenol and trinitrophenol (picrinic acid) and dinitrocresol and trinitrocresol (TNC) in waste water, Extraction processes to aromatics to be nitrated, treatment with oxidants such as ozone or fenton reagents, or treatments at high temperatures up to 300 ° C are described.

US 4 597 875는 탄산나트륨에 의해 DNT의 세정으로부터의 폐수 중 특히 독성 니트로크레졸을 침전에 의해 제거하는 공정을 기재한다. 알칼리 세정액의 순환에 의해 니트로크레졸을 약 1%의 니트로크레졸의 함량으로 농축시킨다. 황산에 의한 이 농축된 알칼리 세정액의 pH 1 이하로의 후속 산성화에 의해 니트로크레졸을 침전화시키거나, 또는 폐산 및 니트로크레졸을 분리하고, 소각에 의해 처분한다. 그러나, 이 공정은 폐수 중 독성 물질의 감소에 이르게 할 뿐, 폐수로부터 이들을 완전히 제거하지는 못 한다. 또한, 무기 염의 함량이 크게 증가하여, 감소된 양이기는 해도 여전히 니트로크레졸로 오염된 폐수 스트림을 연속적으로 빼내고 추가 처리해야 한다.US 4 597 875 describes a process for the removal of, in particular, toxic nitrocresols in wastewater from the washing of DNT by sodium carbonate by precipitation. Nitrocresol is concentrated to a content of about 1% nitrocresol by circulation of the alkaline wash solution. Nitrocresol is precipitated by subsequent acidification of this concentrated alkaline wash solution with sulfuric acid to pH 1 or below, or the waste acid and nitrocresol are separated and disposed of by incineration. However, this process leads to the reduction of toxic substances in the wastewater, but does not completely remove them from the wastewater. In addition, the content of the inorganic salts is greatly increased so that wastewater streams contaminated with nitrocresol which, albeit in reduced amounts, have to be continuously withdrawn and further treated.

US 4 482 769는 미정제 DNT의 세정으로부터의 알칼리성 세정수 중 니트로크레졸의 함량을 감소시키는 추가의 공정을 기재한다. 미정제 DNT에 용해된 트리니트로크레졸을 알칼리 세정액 중에서 약 6의 pH에서 선택적으로 씻어내지만, 디니트로크레졸이 DNT에 남는다. DNT 세정으로부터 나오는 처리되어야 할 폐수 중 독성 니트로크레졸의 부담이 이에 의해 상당히 감소된다. DNT에 남은 디니트로크레졸은 DNT의 상응하는 아민으로의 환원을 방해하지 않는다.US 4 482 769 describes a further process for reducing the content of nitrocresol in alkaline wash water from washing of crude DNT. Trinitrocresol dissolved in crude DNT is selectively washed out in an alkaline wash at a pH of about 6, but dinitrocresol remains in DNT. The burden of toxic nitrocresols in the wastewater to be treated resulting from the DNT cleaning is thereby significantly reduced. Dinitrocresol remaining in DNT does not interfere with the reduction of DNT to the corresponding amine.

이들 공정 모두에서, 세정수에 존재하는 니트로방향족 및 니트로크레졸의 부분적인 제거만이 달성된다. 이 폐수는 따라서 독성 불순물의 일부의 제거 후에 여전히 많이 오염되어 있어서, 유출 배출관으로의 배출 전에 추가의 복잡한 후처리를 필요로 한다.In both of these processes, only partial removal of the nitroaromatics and nitrocresols present in the wash water is achieved. This waste water is thus still heavily contaminated after removal of some of the toxic impurities, requiring further complex aftertreatment before discharge to the outflow drain.

문헌(Chimia 21,356-360 (1967), R. Angst and M. Brem)은 활성탄으로의 처리에 의한, TNT를 형성하기 위한 톨루엔의 니트로화로부터의 니트로크레졸 포함 폐수의 정제 방법을 기재한다. 이들 저자에 따르면, 인하우스 폐수와 조합된 폐수의 미생물학적 정제는 독성 및 컬러에 관한 어떠한 변화도 가져오지 않으며, 활성탄으로의 처리에 의해 폐수가 성공적으로 탈색된다고 한다. 활성탄으로의 처리의 단점은 활성탄의 소비가 크다는 것인데, 왜냐하면 니트로방향족 및 니트로크레졸이 로딩된 활성탄은 TNC 및 니트로방향족의 폭발성으로 인한 안전성의 이유로 열 재생될 수 없거나, 또는 니트로방향족은 적절한 용매로의 추출에 의해 활성탄으로부터 재차 부분적으로만 제거될 수 있기 때문이다.Chimia 21,356-360 (1967), R. Angst and M. Brem, describes a process for purifying nitrocresol containing wastewater from nitration of toluene to form TNTs by treatment with activated carbon. According to these authors, microbiological purification of wastewater in combination with in-house wastewater does not result in any change in toxicity and color, and the wastewater is successfully discolored by treatment with activated carbon. The disadvantage of treatment with activated carbon is the high consumption of activated carbon, since activated carbon loaded with nitroaromatics and nitrocresol cannot be thermally regenerated for safety reasons due to the explosiveness of TNC and nitroaromatics, or nitroaromatics with an appropriate solvent This is because it can only be partially removed from the activated carbon again by extraction.

DE 1 221 994 및 DE 1 222 904는 니트로크레졸이 강염기성 교환 수지에 의해 pH 7 초과에서 폐수로부터 제거되는, MNT 및 DNT의 세정으로부터의 세정수로부터 독성 니트로크레졸을 제거하는 공정을 기재한다. 교환 수지를 재생시키기 위해, 이를 산 및 아세톤 또는 다른 적절한 용매로 처리한다. 니트로크레졸이 로딩된 아세톤을 증류에 의해 회수하고, 니트로크레졸을 후속 파괴한다.DE 1 221 994 and DE 1 222 904 describe a process for removing toxic nitrocresol from wash water from washing of MNT and DNT, in which nitrocresol is removed from the wastewater above pH 7 by a strong base exchange resin. To regenerate the exchange resin, it is treated with acid and acetone or other suitable solvent. Acetone loaded with nitrocresol is recovered by distillation and subsequent destruction of nitrocresol.

다수의 특허에 기재된 추가의 공정은 니트로화되어야 하는 방향족에 의한, 세정으로부터의 폐수와 최종 산의 농축으로부터의 증기의 추출이다.A further process described in many patents is the extraction of wastewater from scrubbing and steam from concentration of the final acid with the aromatics which have to be nitrated.

US 4 925 565는 톨루엔으로 니트로페놀 포함 및/또는 니트로크레졸 포함 폐수를 추출하는 공정을 기재한다. pH 약 1에서, 3단 역류 추출로 폐수에서 니트로크레졸이 실질적으로 완전히 제거된다. 증류 유닛에서 톨루엔이 회수되어 추출로 재순환된다. 컬럼의 바닥에서 얻어진 니트로방향족/니트로크레졸의 혼합물이 소각된다. 미량의 니트로페놀을 포함하는 폐수에 대해 스트리핑 후 그리고 유출 배출관으로의 배출 전에 활성탄으로의 처리를 실시한다.US 4 925 565 describes a process for extracting nitrophenol containing and / or nitrocresol containing wastewater with toluene. At pH about 1, three stage countercurrent extraction substantially removes nitrocresol from the wastewater. Toluene is recovered in the distillation unit and recycled to the extraction. The mixture of nitroaromatic / nitrocresol obtained at the bottom of the column is incinerated. Wastewater containing traces of nitrophenol is treated with activated charcoal after stripping and before discharge to the outflow duct.

US 3 742 072는 모든 중성 니트로 분자, 예컨대 DNT 및 TNT를 "마혼수(Mahon water)"(TNT 플랜트, 구체적으로는 SAC 플랜트의 오프가스 스크럽으로부터의 세정수)로부터, 톨루엔으로의 추출에 의해 제거하고, 로딩된 톨루엔을 추출로부터 니트로화로 재순환시키는 공정을 기재한다.US 3 742 072 removes all neutral nitro molecules, such as DNT and TNT, by extraction with toluene from “Mahon water” (wash water from off-gas scrub of TNT plants, specifically SAC plants). And recycling the loaded toluene from extraction to nitration.

EP 1 003 710은 폐수에 대해 추가의 처리, 예컨대 농축을 실시하기 전에 산성 세정수에 용해된 니트로방향족을 제거하기 위해, 니트로화되어야 하는 방향족(톨루엔)으로 니트로방향족, 바람직하게는 DNT의 산 세정으로부터의 폐수를 추출하는 공정을 기재한다. 추출된 니트로방향족이 로딩된 추출제를 니트로화로 재순환시킨다.EP 1 003 710 discloses acid cleaning of nitroaromatics, preferably DNT, with aromatics (toluene) which have to be nitrated in order to remove the nitroaromatics dissolved in acidic wash water before further treatment of the wastewater, such as concentration. Described is a process for extracting wastewater from. The extractant loaded with extracted nitroaromatics is recycled to nitration.

US 6 506 948은 중성 니트로 분자, 예컨대 DNT를 플랜트로부터의 개별 폐수의 추출에 의해 선택적으로 분리하여 역류로 톨루엔을 포함하는 DNT(증기 응축물, 산성 및 최종적으로는 알칼리성의 폐수)를 제조하고, 톨루엔과 함께 니트로화로 재순환시키는 공정을 기재한다. 이제 니트로크레졸만을 포함하는 폐수에 대해 추가의 분해를 실시하여 니트로크레졸을 제거하고, 이로 인해 중성 니트로 분자가 더 이상 방해하지 않는다.US 6 506 948 provides for the separation of neutral nitro molecules such as DNT by extraction of individual wastewater from the plant to produce DNT (vapor condensate, acid and finally alkaline wastewater) comprising toluene in countercurrent, A process for recycling to nitration with toluene is described. Further decomposition of the wastewater containing only nitrocresol is now carried out to remove the nitrocresol, so that neutral nitro molecules no longer interfere.

IT 912500 및 CS 206 757은 DNT 및 MNT와 같은 중성 니트로방향족 뿐 아니라 니트로크레졸도, 5 미만의 pH 값에서 니트로화되어야 하는 방향족 화합물로의 추출에 의해, 니트로방향족의 세정으로부터의 합해진 세정수로부터 제거하는 공정을 기재한다. 이들 니트로페놀은 알칼리와 함께 추출제로부터의 역추출에 의해 고농축 용액으로서 얻어지고, 산성화 후에 이 용액으로부터 니트로페놀을 분리하여 소각에 통과시킨다. 추출제, 즉 니트로화되어야 하는 방향족은 추출된 DNT와 함께 니트로화로 재순환시킨다.IT 912500 and CS 206 757 are removed from the combined wash water from the cleaning of the nitroaromatics by the extraction of the nitrocresols as well as the neutral nitroaromatics such as DNT and MNT to aromatic compounds which should be nitrated at pH values below 5 It describes the process to make. These nitrophenols are obtained as a highly concentrated solution by back extraction from the extractant with alkali, and after acidification, the nitrophenols are separated from this solution and passed through incineration. The extractant, i.e. the aromatics which have to be nitrated, is recycled to the nitration with the extracted DNT.

EP 1 493 730 및 EP 1 496 043도 DNT의 산 세정 및 알칼리 세정으로부터의 폐수, 및 MNT/DNT 함량이 0.7~13%인 MNT 최종 산의 농축으로부터의 증기 응축물을 포함하는, DNT의 제조로부터의 합해진 폐수의 부분 정제 공정을 기재한다. 이 합해진 폐수의 pH는 다양한 폐수 스트림의 적절한 조합의 결과로서 5 미만이어야 한다. 합해진 폐수에 현탁된 니트로크레졸 및 니트로벤조산의 90% 이하가, 분리기에서 SAC 플랜트로부터의 증기 응축물로부터 분리되는 MNT/DNT 상에 의해 추출된다. 분리되어 나오는 니트로크레졸 및 니트로벤조산의 함량이 예컨대 13.8 중량%인 MNT/DNT 혼합물은 소각에 의해 처분되거나, 또는 니트로크레졸이 이 목적에 적절한 혼합 산에 의해 산화 분해된다(EP 1 493 730). MNT/DNT 상이 분리된 후 얻어진 폐수를 톨루엔으로 추가로 추출할 수 있으며, 합해진 폐수에 여전히 용해된 MNT 및 DNT 및 폐수에 여전히 용해된 추가 부분의 니트로크레졸이 이로부터 제거된다. 톨루엔 추출물이 니트로화로 재순환된다. 여전히 최대 200 ppm의 니트로크레졸을 포함할 수 있는, 톨루엔으로의 추출 후 얻어진 부분적으로 정제된 폐수는 직접 배출시킬 수는 없고, 유출 배출관으로 배출 전에 추가로 처리해야 한다.EP 1 493 730 and EP 1 496 043 also from the production of DNT, including waste water from acid washing and alkali washing of DNT, and steam condensation from concentration of MNT final acid with MNT / DNT content of 0.7-13% The partial purification process of the combined wastewater is described. The pH of this combined wastewater should be less than 5 as a result of proper combination of the various wastewater streams. Up to 90% of the nitrocresol and nitrobenzoic acid suspended in the combined wastewater are extracted by the MNT / DNT phase which is separated from the vapor condensate from the SAC plant in the separator. MNT / DNT mixtures having a separated content of nitrocresol and nitrobenzoic acid, such as 13.8% by weight, are disposed of by incineration or nitrocresol is oxidatively decomposed by a mixed acid suitable for this purpose (EP 1 493 730). The wastewater obtained after the MNT / DNT phase is separated off can be further extracted with toluene, from which the MNT and DNT still dissolved in the combined wastewater and the additional portion of nitrocresol still dissolved in the wastewater are removed therefrom. Toluene extract is recycled to nitration. Partially purified wastewater obtained after extraction with toluene, which may still contain up to 200 ppm of nitrocresol, cannot be directly discharged and must be further treated before discharge into the effluent discharge duct.

모든 이들 공정, 폐수에 존재하는 오염물의 농축 및 DNT로부터의 개별의 또는 합해진 폐수 스트림으로부터의 불순물의 단지 부분적인 제거와 합해진 이들의 후속 처분은 기술적으로 복잡하여, 추가의 화학 물질을 필요로 하고, 알칼리 세정액의 산성화 및 약 7의 pH로의 역중화의 결과로 폐수 중의 추가의 염 부담을 가져온다.All these processes, the concentration of contaminants present in the wastewater and their subsequent disposal combined with only partial removal of impurities from individual or combined wastewater streams from the DNT, are technically complex, requiring additional chemicals, The acidification of the alkaline wash liquor and the back neutralization to a pH of about 7 results in an additional salt burden in the waste water.

이러한 기술적으로 복잡한 농축 기술을 피하기 위해, 오염물, 특히 니트로크레졸을 개별의 또는 합해진 폐수 스트림의 중간 농축 없이 화학적 분해에 의해 처분하는 공정이 개발되었다.In order to avoid this technically complex concentration technique, a process has been developed in which contaminants, in particular nitrocresol, are disposed of by chemical cracking without intermediate concentration of individual or combined wastewater streams.

EP 0 962 446은 질산에 의한 산화에 의해 알칼리성 폐수에 용해된 니트로방향족 및 니트로크레졸을 부분 제거하는 공정을 기재한다. pH 3 미만의 4 중량% 이하의 황산 및 4 중량% 이하의 질산의 존재 및 180℃ 이하로의 후속 가열로 DNT의 세정으로부터의 원래 알칼리성인 폐수 중의 니트로크레졸 및 용해된 DNT의 상당한 일부의 분해가 일어난다. 알칼리성 폐수의 TOC가 50% 이하 감소한다. 결과로 나온, 부분적으로 정제된 폐수를 추가의 처리, 예컨대 활성탄으로의 처리 또는 생물학적 처리에 통과시켜야 한다.EP 0 962 446 describes a process for partial removal of nitroaromatics and nitrocresols dissolved in alkaline wastewater by oxidation with nitric acid. The presence of up to 4% by weight of sulfuric acid and up to 4% by weight of nitric acid and a subsequent heating up to 180 ° C., resulting in the decomposition of nitrocresol and a substantial portion of dissolved DNT in the originally alkaline wastewater from the cleaning of the DNT Happens. The TOC of alkaline wastewater is reduced by 50% or less. The resulting partially purified wastewater must be passed through further treatment, such as treatment with activated carbon or biological treatment.

US 4 604 214 및 US 5 356 539는 DNT의 세정으로부터의 알칼리성 세정수에 용해된 니트로크레졸을 철(II) 염(펜톤 시약)의 존재 하에 과산화수소에 의해 분해하는 공정을 기재한다. 니트로크레졸은 알칼리성 세정수의 다수 순환에 의해 약 1 중량%의 함량으로 농축된다. 이 알칼리성 세정수를 처리하기 위해, 이를 4.5, 바람직하게는 3 미만의 pH로 산성화시키고, 충분량의 과산화수소(7~12 몰/몰의 TNC) 및 철 염과 혼합하고, 70~90℃의 온도에서 분해시킨다. 90% 초과의 니트로크레졸 및 약 50%의 용해된 DNT가 연속 반응기에서 약 45 분의 평균 체류 시간으로 분해된다. 여기서도, 알칼리성 세정수의 단지 부분적인 정제가 일어난다. 이러한 식으로 처리된 폐수 중 니트로크레졸의 200 ppm 이하의 잔류 함량은, 추가의 수단, 예컨대 활성탄으로의 처리에 의해, 적용 가능한 현재의 표준에 따라 하수 배수로의 배출이 가능한 정도로 감소되어야 한다.US 4 604 214 and US 5 356 539 describe a process for decomposing nitrocresol dissolved in alkaline wash water from washing of DNT with hydrogen peroxide in the presence of iron (II) salt (Fenton's reagent). Nitrocresol is concentrated to a content of about 1% by weight with multiple circulations of alkaline wash water. To treat this alkaline wash water, it is acidified to a pH of 4.5, preferably less than 3, mixed with a sufficient amount of hydrogen peroxide (7-12 mol / mol TNC) and iron salt and at a temperature of 70-90 ° C. Decompose More than 90% nitrocresol and about 50% dissolved DNT are decomposed to an average residence time of about 45 minutes in a continuous reactor. Here too, only partial purification of the alkaline washing water takes place. The residual content of nitrocresol up to 200 ppm in the wastewater treated in this way should be reduced to such an extent that the discharge to the sewer drainage is possible by further means, such as treatment with activated charcoal, in accordance with applicable current standards.

과산화수소에 의한 산화와는 별도로, 오존도 DNT 플랜트로부터의 알칼리성 세정수 중 니트로크레졸의 분해를 위한 산화제로서 목표하는 방식으로 사용되어 왔다.Apart from oxidation by hydrogen peroxide, ozone has also been used in targeted ways as an oxidant for the decomposition of nitrocresols in alkaline wash water from DNT plants.

EP 0 634 365는 니트로벤젠 플랜트의 알칼리성 니트로페놀 포함 세정수로부터의 중성 니트로 분자의 제거 후의 오존의 사용을 기재한다. EP 0 953 546, 단락 0007은 DNT의 부분 제거를 위한 수처리 슬러지의 흡착, 생물학적 전처리, 오존화 및 DNT 플랜틀로부터의 니트로크레졸 포함 폐수의 생물학적 후처리를 포함하는 조합 공정을 기재한다. DNT가 로딩된 수처리 슬러지가 소각된다.EP 0 634 365 describes the use of ozone after removal of neutral nitro molecules from alkaline nitrophenol containing wash water in nitrobenzene plants. EP 0 953 546, paragraph 0007 describes a combination process comprising adsorption of water treatment sludge for partial removal of DNT, biological pretreatment, ozonation and biological post treatment of wastewater from nitrocresol from the DNT plant. Water treatment sludge loaded with DNT is incinerated.

질산, 과산화수소 또는 오존과 같은 산화제를 사용시, 처분 전에 미정제 DNT의 알킬리 세정으로부터의 독성 구성 성분, 예컨대 니트로방향족 및 니트로크레졸의 복잡한 중간 농축이 불필요하기는 하지만, 복잡한 생물학적 중간 정제 및 최종 정제 단계와 함께 산화제를 추가로 소비하는 것은 복잡하고, 부담스러우며, 비용이 많이 든다.When using an oxidizing agent such as nitric acid, hydrogen peroxide or ozone, complex biological intermediate purification and final purification steps are required, although complex intermediate concentrations of toxic constituents, such as nitroaromatics and nitrocresols, from the alkylation cleaning of crude DNT prior to disposal are unnecessary. Consuming additional oxidants with is complex, burdensome and expensive.

EP 0 581 229는 산소 또는 공기와 같은 추가의 산화제의 존재 하에서, 325~370℃의 물에 대한 초임계적 온도 범위 이하에서, 하지만 산화제가 폐수에 완전히 용해되고 폐수에 존재하고 산화에 의해 형성되는 염(탄산염)이 용해된 채로 남아서 증발 반응에 의해 침전화되지 않는(이에 따라 열 분해를 방해함) 220~325 바의 초임계적 압력에서, DNT 세정으로부터의 모든 니트로 분자 및 니트로크레졸을 여전히 포함하는 알칼리성 폐수를 습식 산화하는 것을 기재한다. 산화 분해에 필요한 체류 시간은 짧다. 폐수는 산화제의 존재 하에서의 열 분해 후 여전히 황색이고, 유출 배출관으로의 배출 전에 후처리되어야 한다.EP 0 581 229 describes salts in the presence of additional oxidants such as oxygen or air, below the supercritical temperature range for water at 325-370 ° C., but with the oxidant completely dissolved in the waste water and present in the waste water and formed by oxidation. Alkaline, which still contains all the nitro molecules and nitrocresols from the DNT cleaning, at supercritical pressures of 220-325 bar, where (carbonates) remain dissolved and are not precipitated by the evaporation reaction (thus preventing thermal decomposition) Wet oxidation of wastewater is described. The residence time required for oxidative decomposition is short. The waste water is still yellow after pyrolysis in the presence of oxidant and must be worked up before discharge to the outflow drain.

중간 정제 단계, 및 DNT의 제조로부터의 폐수 중의 생분해될 수 없는 니트로 분자 및 니트로페놀의 제거에서의 산, 염기 및 산화제와 같은 고가의 보조제의 추가 소비를 피하기 위해, 이들 단점, 특히 보조제의 추가의 소비를 피할 수 있는 공정이 추가로 기재되어 있다.To avoid the additional consumption of expensive auxiliaries such as acids, bases and oxidants in the intermediate purification step and in the removal of biodegradable nitro molecules and nitrophenols in wastewater from the production of DNT, these disadvantages, in particular the addition of auxiliaries, Further described are processes that avoid consumption.

EP 0 005 203은 추가의 화학 물질도 다른 중간 단계도 필요하지 않은, DNT 제조를 위한 니트로화 플랜트로부터의 니트로크레졸을 포함하는 알칼리성 폐수의 직접 처리를 위한 열 분해 공정을 기재한다. DNT와 같은 중성 니트로방향족이 없는, DNT 플랜트의 알칼리 세정단으로부터의 폐수를 290~300℃에서 그리고 약 100~110 바의 압력에서 공기 및 산소를 배제하고 15 분 동안 직접 처리한다. 실온으로 냉각 후, 니트로크레졸의 모든 나트륨 염을 CO2, CO, 질소 및 니트로크레졸의 다른 단쇄 분해 생성물로 분해시켰다.EP 0 005 203 describes a thermal cracking process for the direct treatment of alkaline wastewater comprising nitrocresols from nitration plants for the production of DNT, which requires no further chemicals or other intermediate steps. Wastewater from the alkaline cleaning stage of the DNT plant, free from neutral nitroaromatics such as DNT, is treated directly for 15 minutes excluding air and oxygen at 290-300 ° C. and at a pressure of about 100-110 bar. After cooling to room temperature, all sodium salts of nitrocresol were decomposed to CO 2 , CO, nitrogen and other short chain decomposition products of nitrocresol.

EP 0 953 546은 심지어 DNT 플랜트의 알칼리 세정단으로부터의 폐수 중 DNT와 같은 중성 니트로 분자의 존재 하에서 열 분해의 실시를 가능하게 하는 공정을 기재한다. 히드록시기를 갖지 않는 니트로방향족, 예컨대 니트로톨루엔 또는 디니트로톨루엔을 열 분해에 도입하기 전에 추출 또는 스팀 스트리핑에 의해 복잡하게 제거하는 것이 생략된다.EP 0 953 546 even describes a process that enables the implementation of thermal decomposition in the presence of neutral nitro molecules such as DNT in wastewater from the alkaline washing stage of a DNT plant. Complex removal of nitroaromatics without hydroxyl groups, such as nitrotoluene or dinitrotoluene, by extraction or steam stripping before introduction into the thermal decomposition is omitted.

EP 1 132 347은 니트로벤젠의 세정으로부터의 예비 농축된 알칼리성 세정수에 대한 초임계적 범위에서의 열 분해를 기재한다. 예비 농축으로 세정수에 용해된 스팀 휘발성 니트로방향족, 이 경우에는 니트로벤젠의 대부분이 세정수로부터 분리된다. 염으로서 용해된 니트로페놀만이 남고, 500~600℃ 및 25 MPa(250 바)에서 완전히 분해된다. 예비 농축으로부터의 증류액이 세정으로 재순환된다. 열 분해로부터의 폐수는 단지 소량의 유기 불순물을 포함하고, 수처리 플랜트에서 후처리될 수 있다.EP 1 132 347 describes thermal decomposition in the supercritical range for pre-concentrated alkaline wash water from washing nitrobenzene. Preliminary concentration of the steam volatile nitroaromatics dissolved in the wash water, in this case most of the nitrobenzene, is separated from the wash water. Only the dissolved nitrophenols remain as salts and decompose completely at 500-600 ° C. and 25 MPa (250 bar). The distillate from the preconcentration is recycled to the wash. Wastewater from pyrolysis contains only a small amount of organic impurities and can be worked up in a water treatment plant.

알칼리 세정단에서의 DNT의 세정으로부터의 알칼리성 폐수 스트림은 열 분해에서 나온 후에는 일반적으로 니트로크레졸 및 DNT가 제거되지만, 종종 콜로이드성의 침전화된 탄소로 인해 진한 색을 띠며, DNT 및 니트로크레졸로부터 유래된 미지의 구성의 저분자량 분해 생성물과는 별도로, 암모니아, 새롭게 형성된 탄산나트륨 및 미량의 용해된 CO를 포함한다. 미처리수에 비해, TOC가 약 20%, 그리고 COD가 약 30~35% 열 분해에서 감소되었다. MNT와 같은 모노니트로방향족이 디니트로방향족 및 트리니트로방향족보다 상당히 더욱 느리게 분해되며, 니트로벤조산이 열 분해 조건 하에서 실질적으로 전혀 분해되지 않으며, 폐수 중에 변화하지 않고 남아 있다는 사실이 놀랍다. 따라서, 열 분해로부터의 이 폐수는 유출 배출관으로의 배출 전에, 컬러, COD, TOC 및 독성의 관점에서 적용 가능한 규제에 부합되도록, 예컨대 수처리 플랜트에서 후처리되어야 한다.Alkaline wastewater streams from the cleaning of DNT in alkaline scrubbing stages typically have nitrocresol and DNT removed after thermal decomposition, but are often dark due to colloidal precipitated carbon and are derived from DNT and nitrocresol Apart from low molecular weight decomposition products of unknown composition, ammonia, newly formed sodium carbonate and traces of dissolved CO are included. Compared to untreated water, TOC was reduced by about 20% and COD by about 30-35% pyrolysis. It is surprising that mononitroaromatics, such as MNT, decompose considerably slower than dinitroaromatics and trinitroaromatics, and nitrobenzoic acid does not degrade substantially at all under thermal decomposition conditions and remains unchanged in the wastewater. Therefore, this wastewater from pyrolysis must be post-treated, for example in a water treatment plant, in order to comply with applicable regulations in terms of color, COD, TOC and toxicity before discharge to the outflow drain.

DNT와 같은 중성 니트로방향족 및 더욱 독성인 니트로페놀 및 니트로크레졸을 포함하고 생분해될 수 없거나 또는 매우 어렵게만 생분해될 수 있는 폐수의 열 분해에서의 처리는 매우 효과적이지만, 기술적으로 복잡하고 고가이다.Treatment in the thermal decomposition of wastewater which contains neutral nitroaromatics such as DNT and more toxic nitrophenols and nitrocresols and which can not be biodegradable or can only be biodegraded very difficult is very effective, but technically complex and expensive.

DNT의 제조로부터의 폐수, 특히 독성으로 오염되어 있고 알칼리에 의해 DNT의 세정으로부터의 니트로크레졸을 분해하기 어렵거나 또는 불가능한 폐수의 처리를 위한 상기 기재된 모든 공정, 장치 및 대책은 2가지 단계, 즉,All the processes, apparatuses and measures described above for the treatment of wastewater from the production of DNT, particularly wastewater contaminated with toxic and difficult or impossible to decompose nitrocresol from the cleaning of DNT by alkali, are carried out in two steps, namely

a) 물에 용해된 DNT 및 독성 니트로크레졸의 가능한 한 많은 제거,a) removal of as much of the dissolved DNT and toxic nitrocresol as possible in water,

b) 유출 배출관으로의 최종 배출 전의, 예컨대 수처리 플랜트에서의 또는 흡착제로의 처리에 의한, a)에 따라 예비 정제된 폐수의 후처리b) post-treatment of the wastewater preliminarily purified according to a) prior to the final discharge to the effluent discharge pipe, for example in a water treatment plant or by treatment with an adsorbent.

를 포함한다.It includes.

니트로 분자로 오염된 이 폐수의 처리, 특히 a)에 따른 전처리를 위한 이들 공정 및 장치는 모두 기술적으로 복잡하고, 자본 비용 및 작동 면에서 고가이며, 추가의 화학 물질을 필요로 하고, 종종 산성화 및 후속 중화에 의해 처리되어야 하는 폐수로 도입되는 무기 염으로의 추가의 오염을 발생시킨다. 또한, 5 미만의 pH 값에서 니트로크레졸을 분리할 목적의 DNT 세정으로부터의 알칼리성 폐수와 산의 혼합이 상당량의 CO2의 발생을 초래하며, 이것이 상당한 오프가스 오염과 조합된 격렬한 발포로 인해 문제를 일으킨다.These processes and apparatus for the treatment of this wastewater contaminated with nitro molecules, in particular for the pretreatment according to a), are all technically complex, expensive in terms of capital cost and operation, require additional chemicals, are often acidified and Subsequent neutralization results in further contamination with the inorganic salts introduced into the wastewater which have to be treated. In addition, mixing of alkaline wastewater and acid from DNT cleaning for the purpose of separating nitrocresol at a pH value of less than 5 results in the generation of significant amounts of CO 2 , which is a problem due to the intense foaming combined with significant offgas contamination. Cause

또한, 미정제 DNT의 세정으로부터의 폐수의 독성 니트로크레졸로의 오염을 감소시키기 위해, 니트로크레졸 및 니트로페놀의 일부가 생성물(DNT)에 남는데 이를 분리하고, DNT의 수소화 후에만 "중질 최종물(heavy end)"과 함께 처분하여 디아미노톨루엔(TDA)을 형성시키는 공정도 기재되어 있다.In addition, in order to reduce the contamination of the waste water from the rinsing of the crude DNT with toxic nitrocresol, some of the nitrocresol and nitrophenol remain in the product (DNT), which are separated off, and only after the hydrogenation of the DNT the "heavy end ( heavy end) " is also described for the formation of diaminotoluene (TDA).

US 2 976 320 및 US 4 482 769는 미정제 DNT에 존재하는 니트로크레졸 및 니트로페놀의 일부만이 DNT에 남는(최대 500 ppm, 바람직하게는 200 ppm 이하) 공정을 기재한다. 이로 인해 미정제 DNT에 존재하는 "니트로페놀"의 대부분을 또한 포함하는, 세정으로부터의 폐수가 생긴다. 이 폐수는 종래 기술에 따르면 유출 배출관으로의 배출 전에 추가로 처리되어야 한다.US 2 976 320 and US 4 482 769 describe processes in which only a part of the nitrocresols and nitrophenols present in the crude DNT remain in the DNT (up to 500 ppm, preferably up to 200 ppm). This results in wastewater from washing, which also contains most of the "nitrophenol" present in the crude DNT. This wastewater has to be further treated according to the prior art prior to discharge into the outflow drain.

CA 1 034 603은 수소화에 역효과를 미치는 광산을 가능한 한 완전히(99.8% 이상) 제거하기 위해 미정제 DNT를 물로만 세정하는 공정을 기재한다. 미정제 DNT에 용해된 니트로크레졸의 일부가 DNT에 남아 있고, 이를 TDA 단에서 분리한다. 미정제 DNT에 원래 존재하는 니트로크레졸의 거의 40%까지가 폐수에 들어간다. 또한, 미정제 DNT에 원래 존재하는 모든 광산이 이 폐수에 용해된다. 특히 니트레이트 뿐 아니라 나머지 니트로크레졸도, 이 세정수를 유출 배출관으로 배출하기 전에, 종래 기술에 따른 복잡한 방식으로 이 세정수로부터 제거해야 한다.CA 1 034 603 describes a process for washing crude DNT only with water to remove as far as possible (more than 99.9%) minerals that adversely affect hydrogenation. Some of the nitrocresol dissolved in crude DNT remains in the DNT, which is separated in the TDA stage. Nearly 40% of the nitrocresols originally present in the crude DNT enter the wastewater. In addition, all mines originally present in the crude DNT are dissolved in this wastewater. Not only the nitrate, but also the remaining nitrocresol, must be removed from this washing water in a complicated manner according to the prior art, before it is discharged into the outlet pipe.

US 4 224 249는 디아미노톨루엔(TDA)을 형성하기 위해 레이니 니켈을 사용하는, 물로 단지 불완전하게 세정되며 잔류 산(황산으로서 6000 ppm 이하 또는 질산으로서 7700 ppm 이하)을 포함하는 DNT의 수소화 공정을 기재한다. 그러나, 실시예가 나타내는 바와 같이, 약 800 ppm의 니트로크레졸의 존재 하에서의 세정된 DNT 중 약 6000 ppm의 잔류 산성도에서 단지 단시간 후 촉매의 활성이 0으로 감소된다. 또한, 미정제 DNT에 원래 존재하는 "니트로페놀"의 약 1/3이 세정에서 세정수로 들어가며(이는 더욱 상세히 기재되어 있지 않음), 세정수가 유출 배출관으로 배출되기 전에, 상기 기재된 종래 기술에 따른 복잡한 방식으로 제거되어야 한다.US 4 224 249 discloses a process for hydrogenating DNT containing only incompletely washed with water, using Raney nickel to form diaminotoluene (TDA) and containing residual acid (up to 6000 ppm as sulfuric acid or up to 7700 ppm as nitric acid). List it. However, as the examples show, after only a short time the activity of the catalyst is reduced to zero at a residual acidity of about 6000 ppm in the washed DNT in the presence of about 800 ppm of nitrocresol. In addition, about one third of the "nitrophenol" originally present in the crude DNT enters the wash water in the wash (which is not described in more detail), and according to the prior art described above, It must be removed in a complex way.

본 발명의 목적은 톨루엔의 니트로화에서 니트로화산을 분리한 후 얻어진 디니트로톨루엔 포함 미정제 혼합물의 세정 방법으로서, 수처리 플랜트의 생물학적 처리단으로 가는 니트로크레졸 및 니트로벤조산을 분리 또는 파괴하기 위한 복잡한 중간 처리 없이 이 세정으로부터의 폐수를 직접 배출 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다. 생물학적 단에서 처리되는 폐수는 모든 관련 법적 요건, 예컨대 독일 연방 공화국의 폐수 배출 규제의 조항에 부합되면서 유출 배출관으로 도입될 수 있어야 한다. 특히, 본 발명의 목적은 DNT 포함 미정제 혼합물에 존재하는 니트로벤조산(모노니트로벤조산 및 디니트로벤조산)을 세정으로부터의 폐수로 들어가지 않는, DNT 포함 미정제 혼합물의 세정 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 DNT 포함 미정제 혼합물 중 질산 및 황산의 함량이 최소화되고 동시에 설페이트 및 니트레이트로의 폐수 오염이 최소화된 이러한 유형의 공정도 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 세정 후, 시안화수소산(HCN), 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NOx) 및 일산화탄소(CO)와 같은, 수소로의 DNT의 촉매 환원을 방해할 수 있는, 니트로화의 DNT 단에서 산화 분해로부터 나오는 잠재적인 촉매독 및 공지된 분해 생성물이 최소화된, 세정 후 "공업 등급 DNT"가 얻어지는 이러한 유형의 공정을 제공하는 것이다.An object of the present invention is a method for cleaning a dinitrotoluene-containing crude mixture obtained after the separation of nitric acid from nitration of toluene, which is a complex intermediate for separating or destroying nitrocresol and nitrobenzoic acid that are directed to the biological treatment stage of a water treatment plant. It is to provide a method for directly draining wastewater from this washing without treatment. Wastewater treated in a biological stage must be able to be introduced into the effluent discharge line while complying with all relevant legal requirements, such as the provisions of the waste water discharge regulations of the Federal Republic of Germany. In particular, it is an object of the present invention to provide a method for cleaning a DNT-comprising crude mixture, wherein the nitrobenzoic acid (mononitrobenzoic acid and dinitrobenzoic acid) present in the DNT-comprising crude mixture does not enter the wastewater from the washing. It is a further object of the present invention to also provide this type of process in which the content of nitric acid and sulfuric acid in the crude mixture containing DNT is minimized and at the same time the waste water contamination with sulfates and nitrates is minimized. A further object of the invention is that after washing, it may interfere with catalytic reduction of DNT to hydrogen, such as hydrocyanic acid (HCN), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO x ) and carbon monoxide (CO). It is to provide a process of this type in which "industrial grade DNT" is obtained after washing, in which the potential catalytic poisons from oxidative degradation and known degradation products from the oxidative degradation in the DNT stage of nitration are minimized.

상기 목적은 톨루엔의 니트로화에서 니트로화산을 분리한 후 얻어진 디니트로톨루엔, 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 미정제 혼합물을 세정하는 방법으로서, 2개의 세정 단계 (WS-I) 및 (WS-II)를 포함하며, 여기서The object is to clean the crude mixture comprising dinitrotoluene, nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid obtained after the separation of nitric acid from nitration of toluene, comprising two washing steps (WS-I) and (WS- II), where

i) 제1 세정 단계(WS-I)에서, 미정제 혼합물을 1 이상의 추출단을 포함하는 세정으로 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 세정 산 I로 추출하며, 여기서 제1 세정 단계(WS-I)의 제1 추출단(WS-I-1)으로부터 배출된 세정 산은 총 산 함량이 20~40 중량%이며, 예비 세정된 디니트로톨루엔 포함 미정제 혼합물이 얻어지고,i) In a first cleaning step (WS-I), the crude mixture is extracted with a cleaning acid I comprising nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid by a cleaning comprising at least one extraction stage, wherein the first cleaning step (WS-I) The washed acid discharged from the first extraction stage (WS-I-1) of I) has a total acid content of 20 to 40% by weight, and a pre-washed dinitrotoluene-containing crude mixture is obtained.

ii) 제2 세정 단계(WS-II)에서, 상기 예비 세정된 미정제 혼합물을 1 이상의 추출단을 포함하는 세정으로 세정 산 II로 추출하며, 여기서 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 pH가 4 이하이고, 질산 및 황산을 실질적으로 포함하지 않는 디니트로톨루엔을 포함하는 혼합물이 얻어지는 방법에 의해 달성된다.ii) in a second washing step (WS-II), the pre-cleaned crude mixture is extracted with washing acid II by washing comprising at least one extraction stage, wherein the first of the second washing step (WS-II) The washing acid discharged from the extraction stage (WS-II-1) is achieved by a method in which a mixture comprising dinitrotoluene having a pH of 4 or less and substantially free of nitric acid and sulfuric acid is obtained.

미정제 혼합물은 미량의 시안화수소산, 아산화질소 및 일산화탄소를 추가로 포함할 수 있다.The crude mixture may further comprise trace amounts of hydrocyanic acid, nitrous oxide and carbon monoxide.

제1 세정 단계(WS-I) 및 제2 세정 단계(WS-II)를 포함하는 본 발명에 따른 산 세정이 제2 세정 단계에서, 수처리 플랜트의 생물학적 처리단으로 가는 니트로크레졸(디니트로크레졸 및 트리니트로크레졸) 및 니트로벤조산(모노니트로벤조산 및 디니트로벤조산) 및 또한 디니트로크레졸의 산화 분해 생성물의 분리를 위한 중간 처리 없이 도입될 수 있는 폐수를 제공한다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다. 생물학적 처리단에서 배출된 후 얻어진 폐수는 관련 법적 요건에 규정된 한계치, 예컨대 독일 연방 공화국의 한계치에 부합되면서 직접 배출될 수 있다. 특히, pH 값이 제2 세정 단계의 제1 추출단에서의 값과 부합될 때, 실질적으로 전량의 니트로벤조산이 DNT 포함 유기상에 남고 폐수로 들어가지 않는다는 것이 놀랍다.The acid wash according to the invention comprising a first washing step (WS-I) and a second washing step (WS-II) is carried out in a second washing step to nitrocresol (dinitrocresol and to the biological treatment stage of the water treatment plant. It has surprisingly been found to provide wastewater which can be introduced without the intermediate treatment for the separation of trinitrocresol) and nitrobenzoic acid (mononitrobenzoic acid and dinitrobenzoic acid) and also oxidative degradation products of dinitrocresol. Wastewater obtained after discharge from the biological treatment stage can be discharged directly, in accordance with the limits set forth in the relevant legal requirements, for example the limits of the Federal Republic of Germany. In particular, when the pH value matches the value in the first extraction stage of the second washing step, it is surprising that substantially the entire amount of nitrobenzoic acid remains in the DNT containing organic phase and does not enter the wastewater.

동시에, 설페이트, 특히 폐수로부터 어렵게만 제거될 수 있는 니트레이트로의 폐수의 오염이 예컨대 US 2 976 320, US 4 482 769 및 CA 1 034 603에 기재된 종래 기술에 비해 상당히 감소된다.At the same time, the contamination of waste water with nitrate, which can only be difficultly removed from the waste water, is significantly reduced compared to the prior art described for example in US 2 976 320, US 4 482 769 and CA 1 034 603.

본 발명의 방법은 환경 오염물의 통합 감소 및 회피(IRE-D)에 대한 EU 지시문과 관련하여 BREF(BAT 참고 문헌)에 기재된 바의 가장 유용한 기술(BAT)의 추가의 발전을 나타낸다. 본 발명의 방법은 DNT 플랜트로부터의 폐수의 총량을 상당히 감소 가능하게 할 뿐 아니라, 니트로크레졸, 니트로벤조산 및 폐수로부터의 다른 분해 생성물의 제거 또는 부분 제거를 위한 포괄적이고 기술적으로 복잡한 대책도 생략할 수 있다.The method of the present invention represents a further development of the most useful technique (BAT) as described in the BREF (BAT Reference) with regard to the EU directive on the integration reduction and avoidance of environmental pollutants (IRE-D). The process of the present invention not only makes it possible to significantly reduce the total amount of wastewater from the DNT plant, but also omits comprehensive and technically complex measures for the removal or partial removal of nitrocresol, nitrobenzoic acid and other decomposition products from the wastewater. have.

이 방법의 제1 세정 단계(WS-I)에서, DNT 포함 미정제 생성물에 용해된 광산인 황산 및 질산 및 또한 질소 산화물을 추출제로서 세정 산을 사용하여 1 이상의 단 추출로 분리한다.In the first washing step (WS-I) of this method, sulfuric acid and nitric acid, which are minerals dissolved in the crude product containing DNT, and also nitrogen oxides, are separated in one or more stage extraction using the washing acid as extractant.

제1 세정 단계는 바람직하게는 2 이상의 단 및 역류로 실시한다. 2 이상의 단 역류 추출은 원칙적으로 EP 0 279 312, EP 0 736 514 또는 EP 1 780 195에 기재된 바와 같이 실시할 수 있다.The first rinse step is preferably carried out in at least two stages and countercurrent. Two or more single countercurrent extractions can in principle be carried out as described in EP 0 279 312, EP 0 736 514 or EP 1 780 195.

역류에서, 제2 세정 단계는 일반적으로 하기와 같이 실시된다:In countercurrent, the second cleaning step is generally carried out as follows:

I) 제1 세정 단계(WS-I)의 제1 추출단(WS-I-1)에서, 디니트로톨루엔, 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 미정제 혼합물을, 이 제1 추출단에 속하는 제1 상 분리 장치(S-I-1)로부터의 순환된 세정 산(WA-I-1) 및 후속 추출단(WS-I-2)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-2)과 함께, 제1 믹서(M-I-1)에 공급하고, 믹서에 형성된 세정 에멀전을 제1 상 분리 장치(S-I-1)에서 세정 산(WA-I-1) 및 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-I-1)로 분리하고,I) In the first extraction stage (WS-I-1) of the first washing step (WS-I), a crude mixture comprising dinitrotoluene, nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid belongs to this first extraction stage. With the circulated rinse acid (WA-I-1) from the first phase separation device (SI-1) and the excess rinse acid (WA-I-2) from the subsequent extraction stage (WS-I-2), The washing emulsion (WA-I-1) and the once washed crude mixture (DNT-I) were fed to the first mixer (MI-1) and the washing emulsion formed in the mixer in the first phase separation apparatus (SI-1). -1),

II) 제1 세정 단계(WS-I)의 후속 추출단(WS-I-2)에서, 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-I-1)을, 이 추출단에 속하는 제2 상 분리 장치(S-I-2)로부터의 순환된 세정 산(WA-I-2), 및 제1 세정 단계(WS-I)가 2개 초과의 추출단을 포함할 경우에는 후속 추출단(WS-I-3)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-3), 또는 제1 세정 단계가 정확히 2개의 추출단을 포함할 경우에는 청수 또는 세정 산과 함께, 이 추출단에 속하는 제2 믹서(M-I-2)에 공급하며, 여기서 제1 세정 단계가 2개 초과의 추출단을 포함할 경우, 단계 I) 및 II)에 상응하는 추가의 추출 단계가 이어질 수 있다.II) In the subsequent extraction stage (WS-I-2) of the first washing stage (WS-I), the once washed crude mixture (DNT-I-1) is subjected to a second phase separation apparatus belonging to this extraction stage. Circulated washing acid (WA-I-2) from (SI-2), and subsequent extraction stage (WS-I-3) if the first washing stage (WS-I) comprises more than two extraction stages Excess washing acid (WA-I-3), or a second mixer (MI-2) belonging to this extraction stage, together with fresh water or washing acid, if the first washing stage comprises exactly two extraction stages. If the first rinse step comprises more than two extraction stages, further extraction steps corresponding to steps I) and II) can be followed.

역류 추출은 n개 이하의 추출단을 가질 수 있다. 여기서는, 추출제를 제1 세정 단계(WS-I)의 제n 추출단(WS-I-n)의 마지막에 공급한다. 이 마지막 추출단에 공급된, 도입된 추출제는 특정 총 산 함량을 갖는 세정 산 또는 청수일 수 있다. 본 발명의 구체예에서, 도입되는 추출제는 물이다. 추가의 구체예에서, 도입되는 추출제는 총 산 함량이 0.2~1.5 중량%인 세정 산이다. 예컨대, 이 세정 산은 제1 세정단(WS-I)의 제1 추출 단계(WS-I-1)에서 얻은 세정 산의 농축으로부터의 증기 응축물일 수 있다. 이는 일반적으로 1.0 중량% 이하의 질산 및 0.3 중량% 이하의 황산을 포함한다.Countercurrent extraction can have up to n extraction stages. Here, the extractant is supplied to the end of the nth extraction stage WS-I-n of the first cleaning step WS-I. The introduced extractant, fed to this last extraction stage, may be a wash acid or fresh water with a certain total acid content. In an embodiment of the invention, the extractant introduced is water. In a further embodiment, the extractant introduced is a washing acid having a total acid content of 0.2-1.5% by weight. For example, this washing acid may be a vapor condensate from concentration of the washing acid obtained in the first extraction step WS-I-1 of the first washing stage WS-I. It generally comprises up to 1.0 wt% nitric acid and up to 0.3 wt% sulfuric acid.

제1 추출단의 제1 세정 단계에서 얻어진 세정 산은 일반적으로 총 산 함량이 20~40 중량%이다. 이 총 산 함량은 질산, 황산 및 질소 산화물의 합이며, 질소 산화물은 아질산 HNO2으로서 계산된다.The cleaning acid obtained in the first cleaning step of the first extraction stage generally has a total acid content of 20-40% by weight. This total acid content is the sum of nitric acid, sulfuric acid and nitrogen oxides, which is calculated as nitrous acid HNO 2 .

제1 추출단에서의 제1 세정 단계에서 얻어진 세정 산은 직접 또는 농축된 후에 톨루엔의 니트로화로 재순환될 수 있다. 톨루엔 니트로화의 제1 단(모노니트로톨루엔(MNT) 단)으로부터의 최종 산의 농축에 이것을 도입할 수도 있다. 이 제1 세정 단계(WS-I)에서, 제2 세정 단계에서 얻은 폐수의 설페이트 및 니트레이트로의 로딩은 실질적으로 최소이다. 복잡한 탈니트로화 단계에 의해서만 폐수로부터 니트레이트를 제거할 수 있다.The washing acid obtained in the first washing step in the first extraction stage can be recycled to nitration of toluene either directly or after concentration. It may also be introduced in the concentration of the final acid from the first stage of toluene nitration (mononitrotoluene (MNT) stage). In this first cleaning step (WS-I), the loading of the waste water obtained in the second cleaning step into sulfate and nitrate is substantially minimal. Only complex denitrification steps can remove nitrate from the wastewater.

제1 세정 단계 후 얻은 예비 세정된 DNT 포함 미정제 혼합물은 일반적으로 설페이트 함량이 300 ppm 이하, 바람직하게는 100 ppm 이하, 특히 바람직하게는 50 ppm 이하이고, 질산 및 질소 산화물의 함량이 5000 ppm 이하, 바람직하게는 3000 ppm 이하, 특히 바람직하게는 1000 ppm 이하이다.The pre-cleaned DNT-comprising crude mixture obtained after the first rinse step generally has a sulfate content of at most 300 ppm, preferably at most 100 ppm, particularly preferably at most 50 ppm and a content of nitric acid and nitrogen oxides of at most 5000 ppm. It is preferably at most 3000 ppm, particularly preferably at most 1000 ppm.

제2 세정 단계(WS-II)에서, 질산, 질소 산화물 및 황산의 나머지 잔류물을 단지 낮은 함량의 총 산(실질적으로 질산, 질소 산화물 및 황산)을 갖는 세정 산으로의 1 이상의 단 추출에 의해 예비 세정된 DNT 포함 미정제 혼합물로부터 씻어내서, DNT 포함 미정제 혼합물 중 광산 및 질소 산화물의 함량으로 최소로 감소시킨다. In the second rinse step (WS-II), the remaining residues of nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid are extracted by one or more stage extraction into a rinse acid having only a low content of total acid (substantially nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid). Rinse from the pre-cleaned DNT-comprising crude mixture, to a minimum to the content of mineral and nitrogen oxides in the DNT-comprising crude mixture.

제2 세정 단계는 바람직하게는 2 이상의 단 및 역류로 실시한다. 역류 추출은 m개의 추출단을 가질 수 있다. 여기서는, 추출제를 제2 세정 단계(WS-II)의 제m 추출단(WS-II-m)의 마지막에 공급한다. 도입되는 추출제는 일반적으로 청수이다.The second washing step is preferably carried out in two or more stages and countercurrent. Countercurrent extraction can have m extraction stages. Here, the extractant is supplied to the end of the m th extraction stage WS-II-m of the second washing step WS-II. The extractant introduced is generally fresh water.

역류에서, 제2 세정 단계는 일반적으로 하기와 같이 실시된다:In countercurrent, the second cleaning step is generally carried out as follows:

I) 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)에서, 디니트로톨루엔을 포함하는 예비 세정된 미정제 혼합물을, 이 추출단에 속하는 제1 상 분리 장치(S-II-1)로부터의 순환된 세정 산(WA-II-1) 및 후속 추출단(WS-II-2)으로부터의 과량의 세정 산(WA-II-2)과 함께, 이 추출단에 속하는 제1 믹서(M-II-1)에 공급하며, 제1 믹서에 형성된 세정 에멀전을 제1 상 분리 장치(S-II-1)에서 세정 산(WA-II-1) 및 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-II-1)로 분리하고,I) In the first extraction stage (WS-II-1) of the second washing stage (WS-II), a pre-cleaned crude mixture comprising dinitrotoluene is added to a first phase separation apparatus belonging to this extraction stage ( To this extraction stage together with the circulated washing acid (WA-II-1) from S-II-1) and excess washing acid (WA-II-2) from the subsequent extraction stage (WS-II-2). The cleaning emulsion formed in the first mixer was supplied to the first mixer (M-II-1) belonging to the cleaning acid (WA-II-1) and washed once in the first phase separation apparatus (S-II-1). Separate with crude mixture (DNT-II-1),

II) 제2 세정 단계(WS-II)의 후속 추출단(WS-II-2)에서, 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-II-1)을, 이 제2 추출단에 속하는 제2 상 분리 장치(S-II-2)로부터의 순환된 세정 산(WA-II-2), 및 제2 세정 단계(WS-II)가 2개 초과의 추출단을 포함할 경우에는 후속 추출단(WS-I-3)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-3), 또는 세정 단계가 정확히 2개의 추출단을 포함할 경우에는 청수와 함께, 이 추출단에 속하는 제2 믹서(M-II-2)에 공급하며,II) In the subsequent extraction stage (WS-II-2) of the second washing stage (WS-II), the once washed crude mixture (DNT-II-1) is subjected to the second phase belonging to this second extraction stage. Circulated washing acid (WA-II-2) from separation device (S-II-2), and subsequent extraction stage (WS-II) if the second washing stage (WS-II) comprises more than two extraction stages. Excess wash acid (WA-I-3) from I-3) or a second mixer (M-II-) belonging to this extraction stage with fresh water if the washing stage comprises exactly two extraction stages. 2) supplies

여기서, 제2 세정 단계가 2개 초과의 추출단을 포함할 경우, 단계 I) 및 II)에 상응하는 추가의 추출 단계가 이어질 수 있다. 여기서, 제2 세정 단계는, 실질적으로 총량의 니트로크레졸 및 니트로페놀, 바람직하게는 미정제 혼합물에 원래 존재하는 니트로벤조산의 95 중량% 이하가 미정제 혼합물에 남아 세정 산과 함께 배출되지 않도록 실시된다. 이는 본 발명에 따르면 pH가 4 이하인 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산에 의해 달성된다. pH가 4 이하이며 폐수로서 배출되는 저농도 세정 산에서, 니트로크레졸 및 니트로페놀의 총 함량은 일반적으로 5 ppm 미만이고, 니트로벤조산의 함량은 일반적으로 50 ppm 미만이다. 이제 단지 포화 한계 이하로 용해된 형태의 세정된 DNT를 포함하는 이 폐수를 지금까지의 통상적이고 니트로크레졸 및 니트로벤조산 및 또한 독성 산화 분해 생성물을 제거할 필요가 있었던 전처리 없이 수처리 플랜트에, 직접 또는 용해된 DNT의 회수 후에 공급할 수 있다.Here, if the second cleaning step comprises more than two extraction stages, further extraction steps corresponding to steps I) and II) can be followed. Here, the second washing step is carried out such that substantially no more than 95% by weight of the nitrocresol and nitrophenol, preferably nitrobenzoic acid originally present in the crude mixture remains in the crude mixture and is not discharged with the washing acid. This is achieved according to the invention by the washing acid discharged from the first extraction stage WS-II-1 of the second washing step WS-II having a pH of 4 or less. In low concentration washing acids with a pH of 4 or less and discharged as waste water, the total content of nitrocresol and nitrophenol is generally less than 5 ppm and the content of nitrobenzoic acid is generally less than 50 ppm. This wastewater, which now comprises a washed DNT in dissolved form only below its saturation limit, is directly or dissolved in a water treatment plant without pretreatment which has previously required to remove conventional, nitrocresol and nitrobenzoic acid and also toxic oxidative degradation products. The recovered DNT can be supplied after recovery.

2개의 세정 단계 (WS-I) 및 (WS-II) 각각에서, 세정은 역류에서 2 이상의 단에서 실시되는 것이 바람직하다. 일구체예에서, 제1 세정 단계(WS-I)는 2~4개의 추출단(n=2-4)을 포함한다. 추가의 구체예에서, 제2 세정 단계(WS-II)는 2~4개의 추출단(n=2-4)을 포함한다. 세정 단계 당 더 많은 추출단, 예컨대 5개 또는 6개의 추출단을 제공하는 것도 가능하다. 일구체예에서, 각각의 세정 단계는 정확히 2개의 추출단을 포함한다.In each of the two cleaning steps (WS-I) and (WS-II), the washing is preferably carried out in two or more stages in countercurrent. In one embodiment, the first rinse step (WS-I) comprises two to four extraction stages (n = 2-4). In a further embodiment, the second rinse step (WS-II) comprises two to four extraction stages (n = 2-4). It is also possible to provide more extraction stages, such as five or six extraction stages per cleaning step. In one embodiment, each cleaning step comprises exactly two extraction stages.

각각의 세정 단계의 마지막 추출단에서 첨가되는 추출제 또는 청수의 양은 각각의 세정 단계 (WS-I) 또는 (WS-II)의 제1 추출단에서 요구되는 총 산 함량(WS-I) 또는 pH(WS-II)에 따라 달라진다.The amount of extractant or fresh water added in the last extraction stage of each washing stage is determined by the total acid content (WS-I) or pH required in the first extraction stage of each washing stage (WS-I) or (WS-II). (WS-II).

DNT 포함 미정제 혼합물(유기상) 대 각각의 세정 장치에서 서로 직접 접촉하는 세정 산(수상)의 부피비는 일반적으로 양쪽 세정 단계에서 1:4~10:1, 바람직하게는 1:3~5:1, 특히 바람직하게는 1:3~2:1 범위에서 선택된다. 분산 동안의 상 비율 및 에너지 투입량에 따라, 혼합물은 수중유 에멀전(0/W 에멀전) 또는 유중수 에멀전(W/O 에멀전)으로서 존재할 수 있다.The volume ratio of the crude mixture comprising DNT (organic phase) to the cleaning acid (aqueous phase) in direct contact with each other in each cleaning device is generally 1: 4 to 10: 1, preferably 1: 3 to 5: 1 in both cleaning steps. , Particularly preferably 1: 3 to 2: 1. Depending on the phase ratio and energy input during dispersion, the mixture may be present as an oil-in-water emulsion (0 / W emulsion) or a water-in-oil emulsion (W / O emulsion).

이들 상 비율은 마지막 추출단에 상 분리 후 세정 산을 순환시켜 적당량의 추출제를, 그러나 바람직하게는 소정량의 추출제를 도입함으로써 설정할 수 있으며, 단지 과량(마지막 추출단에 새롭게 도입되는 추출제의 양에 상응함)을 선행 추출단으로부터 배출하거나 또는 이에 도입한다.These phase ratios can be set by circulating the washing acid after phase separation in the last extraction stage by introducing an appropriate amount of extractant, but preferably a predetermined amount of extractant, and only by excess (extractant newly introduced into the last extraction stage). Corresponding to the amount of is discharged from or introduced into the preceding extraction stage.

제1 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 빼낸 세정 산의 pH는 일반적으로 0~3, 바람직하게는 0.5~2, 특히 바람직하게는 0.8~ 1.2 범위이다. 제1 세정 단계로부터 유래하는 예비 세정된 미정제 혼합물 중 질산의 잔류 함량을 통해 및/또는 제2 세정 단계의 마지막 추출단으로 도입되는 청수의 양을 통해, 제2 세정 단계의 제1 추출단에서의 소정의 최적 pH를 설정할 수 있다. 대안으로서, 광산, 예컨대 제1 세정 단계로부터의 세정 산, 또는 황산 또는 바람직하게는 질산의 첨가에 의해, 소정 pH를 또한 설정할 수 있다.The pH of the washing acid withdrawn from the first extraction stage (WS-II-1) of the first washing step (WS-II) is generally in the range of 0 to 3, preferably 0.5 to 2, particularly preferably 0.8 to 1.2. . In the first extraction stage of the second cleaning stage, via the residual content of nitric acid in the precleaned crude mixture from the first cleaning stage and / or via the amount of fresh water introduced into the last extraction stage of the second cleaning stage. The predetermined optimal pH of can be set. As an alternative, the predetermined pH can also be set by addition of a mineral acid, such as a cleaning acid from the first cleaning step, or sulfuric acid or preferably nitric acid.

제2 세정 단계의 마지막 추출단에 도입되는 DNT 대 청수의 비는 부피 기준으로 1:2~15:1(이는 DNT 1 톤당 청수 1.5 ㎥~0.05 ㎥에 상당함), 바람직하게는 1:1~7:1(이는 DNT 1 톤당 청수 0.75 ㎥~0.107 ㎥에 상당함), 특히 바람직하게는 1:1~2:1(이는 DNT 1 톤당 청수 0.75 ㎥~0.38 ㎥에 상당함) 범위에서 변할 수 있다. 양쪽 세정 단계는 DNT의 융점 이상, 일반적으로 60~75℃의 온도에서 실시한다.The ratio of DNT to fresh water introduced into the last extraction stage of the second washing step is 1: 2-15: 1 by volume (which corresponds to 1.5 m 3 -0.05 m 3 of fresh water per ton of DNT), preferably 1: 1- 7: 1 (corresponding to 0.75 m 3 -0.107 m 3 of fresh water per tonne of DNT), particularly preferably 1: 1 to 2: 1 (corresponding to 0.75 m 3 -0.38 m 3 of fresh water per tonne of DNT). . Both cleaning steps are carried out at temperatures above the melting point of the DNT, generally between 60 and 75 ° C.

양쪽 세정 단계를 위한 세정 장치로서, 예컨대 믹서-세틀러 장치 또는 교반형 다단 또는 펄스형 팩 컬럼 또는 체 트레이 컬럼, 및 또한 정적 믹서를 적절한 분리 장치와 함께 이용할 수 있다. 정적 분리기 및 동적 분리기(원심 분리기) 모두 세정하려는 DNT 포함 미정제 혼합물 및 세정 산으로 구성된 세정 분산액의 분리에 적절하다.As a cleaning device for both cleaning steps, for example, a mixer-setler device or a stirred multistage or pulsed pack column or sieve tray column, and also a static mixer can be used with a suitable separation device. Both static separators and dynamic separators (centrifugal separators) are suitable for the separation of the washing dispersion consisting of the washing mixture and the crude mixture comprising DNT to be cleaned.

pH가 4 이하, 바람직하게는 0~3, 특히 바람직하게는 0.5~2, 특히 0.8~1.2인 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 일반적으로 설페이트의 함량이 100 ppm 이하이고, 질산 함량이 2000 ppm 이하이며, HNO2의 함량이 50 ppm 이하이다. 또한, 이는 소정 온도에서 포화 한계에 상응하는 양, 예컨대 800~1000 ppm의 이성체 디니트로톨루엔을 포함한다. 니트로크레졸 및 니트로페놀의 함량은 일반적으로 1 ppm 미만이고, 니트로벤조산의 함량은 일반적으로 50 ppm 미만이다.washing withdrawn from the first extraction stage (WS-II-1) of the second washing step (WS-II) having a pH of 4 or less, preferably 0 to 3, particularly preferably 0.5 to 2, especially 0.8 to 1.2 Acids generally have a sulfate content of 100 ppm or less, a nitric acid content of 2000 ppm or less, and an HNO 2 content of 50 ppm or less. It also includes isomer dinitrotoluene in an amount corresponding to the saturation limit at a given temperature, such as 800-1000 ppm. The content of nitrocresol and nitrophenol is generally less than 1 ppm and the content of nitrobenzoic acid is generally less than 50 ppm.

이 폐수의 TOC(총 유기 탄소) 함량은 예컨대 탄산나트륨을 사용하는 알칼리성 DNT 세정으로부터의 폐수 중 함량이 약 3000 mg/l인 데에 비해 단지 약 1100 mg/l이다. 이 폐수의 이 COD(화학적 산소 요구량)는 예컨대 탄산나트륨을 사용하는 알칼리성 DNT 세정으로부터의 폐수 중 COD가 약 6000 mg O/l인데 비해 단지 약 3000 mg O/l이다. 이 폐수는 직접 또는 톨루엔으로의 추출에 의한 용해된 DNT의 회수 후, 열 분해 또는 산화제로의 처리와 같은 추가의 전처리 없이, 수처리 플랜트의 생물학적 처리단으로 통과시킬 수 있으며, 그 후 일반적으로 DIN EN ISO 38415 T6(어류), 11348-2(발광 세균), 38412 L30(물벼룩속), 38412 L33(조류) 및 DIN EN ISO 9888(Umu Test, 유전 독성)에 따라 측정된 유전 독성을 비롯한 독성 측면에서 독일 연방 공화국의 폐수 규제의 모든 요건을 충족시킨다.The TOC (total organic carbon) content of this wastewater is only about 1100 mg / l, compared to about 3000 mg / l in wastewater from alkaline DNT washes using, for example, sodium carbonate. This COD (chemical oxygen demand) of this wastewater is only about 3000 mg O / l compared to about 6000 mg O / l in wastewater, for example from alkaline DNT cleaning with sodium carbonate. This wastewater can be passed directly to the biological treatment stage of the water treatment plant after recovery of the dissolved DNT, either by extraction with toluene or without further pretreatment such as thermal decomposition or treatment with oxidants, and then generally DIN EN In terms of toxicity, including genotoxicity measured according to ISO 38415 T6 (fish), 11348-2 (luminescent bacteria), 38412 L30 (water flea), 38412 L33 (algae) and DIN EN ISO 9888 (Umu Test, genotoxicity) Meets all requirements of the wastewater regulation of the Federal Republic of Germany.

일반적으로, 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산을 중화시키고, 임의로 추출 및 추출제의 제거에 의해 그 안에 용해된 디니트로톨루엔을 제거한 후에, 추가의 전처리 없이, 수처리 플랜트의 생물학적 처리단에 공급할 수 있다.Generally, neutralize the washing acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) of the second washing step (WS-II) and optionally dissolve the dinitrotoluene dissolved therein by extraction and removal of the extractant. After removal, it can be fed to the biological treatment stage of the water treatment plant without further pretreatment.

잔류 산성도가 일반적으로 300 ppm 이하(황산으로서 측정)이고 pH가 2~4이며 일반적으로 800 ppm 이하의 니트로크레졸 및 니트로페놀, 600 ppm 이하의 니트로벤조산(디니트로벤조 및 모노니트로벤조산), 및 일반적으로 300 ppm 이하, 바람직하게는 200 ppm 이하, 특히 바람직하게는 100 ppm 이하의 질산(NOx, 질산으로서 측정), 50 ppm 이하, 바람직하게는 10 ppm 이하, 특히 바람직하게는 1 ppm 이하의 시안화수소산, 200 ppm 이하, 바람직하게는 50 ppm 이하, 특히 바람직하게는 25 ppm의 아산화질소, 400 ppm 이하, 바람직하게는 200 ppm 이하, 특히 바람직하게는 50 ppm 이하의 CO, 및 3 ppm 이하의 설페이트의 잔류 함량을 포함하는 DNT를 제2 세정 단계(WS-II)의 마지막 추출단으로부터 빼낸다. 그 안에 용해된 이 DNT 및 니트로크레졸, 니트로페놀, 니트로벤조산 및 미량의 NOx, 시안화수소산, 아산화질소 및 CO를 완전히 그리고 톨루엔디아민(TDA) 및 상응하는 아미노크레졸, 아미노페놀 및 아미노벤조산(디아미노벤조산 및 모노아미노벤조산)을 형성하기 위한 종래 기술에 상응하는 방식에서 생겼던 문제 없이 수소화시킬 수 있다. 아미노크레졸, 아미노페놀 및 아미노베노조산은 TDA 증류에서의 증류 잔류물에 남으며, 이것과 함께 처분된다.Residual acidity is generally 300 ppm or less (measured as sulfuric acid), pH 2-4, generally 800 ppm or less nitrocresol and nitrophenol, 600 ppm or less nitrobenzoic acid (dinitrobenzo and mononitrobenzoic acid), and general Cyanide up to 300 ppm, preferably up to 200 ppm, particularly preferably up to 100 ppm nitric acid (NO x , measured as nitric acid), up to 50 ppm, preferably up to 10 ppm, particularly preferably up to 1 ppm Hydrogen acid, 200 ppm or less, preferably 50 ppm or less, particularly preferably 25 ppm nitrous oxide, 400 ppm or less, preferably 200 ppm or less, particularly preferably 50 ppm or less CO, and 3 ppm or less sulfate The DNT containing the residual content of is withdrawn from the last extraction stage of the second washing step (WS-II). This DNT and nitrocresol, nitrophenol, nitrobenzoic acid and trace amounts of NO x , hydrocyanic acid, nitrous oxide and CO dissolved therein completely and toluenediamine (TDA) and the corresponding aminocresol, aminophenol and aminobenzoic acid (diamino Hydrogenation without problems arising in a manner corresponding to the prior art for forming benzoic acid and monoaminobenzoic acid). Aminocresol, aminophenol and aminobenozoic acid remain in the distillation residue in TDA distillation and are disposed of with this.

추가의 장점은 본 발명에 따라 산 세정을 받는 DNT의 열 안정성이 더 크다는 것이다. 따라서, 탄산나트륨의 존재 하에서 종래 기술에 따라 세정되며 예컨대 20 ppm 미만의 니트로페놀 및 니트로크레졸을 포함하는 DNT에 비해, 열 분해가 개시되는 온도가, 산 세정만을 받으며 예컨대 620 ppm의 니트로페놀 및 니트로크레졸 및 460 ppm의 니트로벤조산을 포함하는 DNT의 경우 약 20℃ 증가한다.A further advantage is that the thermal stability of DNT subjected to acid cleaning according to the invention is greater. Thus, compared to DNT, which is washed according to the prior art in the presence of sodium carbonate and which comprises, for example, less than 20 ppm nitrophenol and nitrocresol, the temperature at which thermal decomposition is initiated is subjected only to acid washing, for example 620 ppm of nitrophenol and nitrocresol. And about 20 ° C. for DNT comprising 460 ppm of nitrobenzoic acid.

도 1은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 본 발명의 방법에 의한 미정제 DNT의 세정을 개략 도시한다.1 schematically depicts the cleaning of crude DNT by the process of the invention according to a preferred embodiment of the invention.

DNT 최종 산의 제거 후의 니트로화로부터의 미정제 DNT(C-DNT)를 세정 단계 I(WS-I)에서, 세정 산 대 DNT의 처방된 상 비가 보장되도록, 상 분리 장치(S-I-1)로부터의 순환된 세정 산(WA-I-1) 및 후속 추출단(WS-I-2)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-2)과 함께 제1 추출단(WS-I-1)(n=1)의 믹서(M-I-1)에 공급한다. 추출단에 속하는 상 분리 장치(S-I-1)에서의 세정 에멀전의 상 분리 후, 분리된 세정 산(WA-I-1)을 이 단에 속하는 믹서(M-I-1)로 재순횐시킨다. 과량의 세정 산(WA-I-1)을 직접 또는 농축 후에 니트로화로 재순환시킨다.The crude DNT from nitration after removal of the DNT final acid (C-DNT) was removed from the phase separation apparatus (SI-1) in washing step I (WS-I), so that the prescribed phase of washing acid to DNT was ensured. The first extraction stage (WS-I-1) with excess circulating washing acid (WA-I-1) and excess washing acid (WA-I-2) from the subsequent extraction stage (WS-I-2) It is supplied to the mixer MI-1 of n = 1). After phase separation of the washing emulsion in the phase separation apparatus S-I-1 belonging to the extraction stage, the separated washing acid WA-I-1 is recycled to the mixer M-I-1 belonging to this stage. Excess wash acid (WA-I-1) is recycled to nitration either directly or after concentration.

분리기(S-I-1)에서 분리된, 1 회 세정된 DNT(DNT-I-1)는, 세정 산 대 DNT의 처방된 상 비가 보장되도록, 상 분리 장치(S-I-2)의 순환된 세정 산(WA-I-2) 및 후속 추출단(WS-I-3)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-3)과 함께 후속 추출단(WS-I-2)(n=2)의 믹서(M-I-2)에 공급한다. 이 추출단에 속하는 상 분리 장치(S-I-2)에서의 세정 에멀전의 상 분리 후, 분리된 세정 산(WA-I-2)을 이 단에 속하는 믹서(M-I-2)로 재순환시킨다. 과량의 세정 산(WA-I-2)을 선행 추출단(WS-I-1)에 공급한다. 상 분리 장치(S-I-2)에서 분리된, 2 회 세정된 DNT(DNT-I-2)를 제3 세정을 위해 다음 추출단(WS-I-3)(n=3)으로 옮긴다. 세정단(WS-I-1)으로부터의 세정 산의 농축으로부터의 청수 또는 바람직하게는 증기 응축물을 세정 매질(W-1-1)로서, (S-I-1)로부터 분리된 세정 산의 양이 20~40%의 총 산 함량을 갖도록, 마지막 추출단(WS-I-4)에 공급한다.Once washed DNT (DNT-I-1), separated in separator (SI-1), the circulated washing acid (SI-2) of the phase separation device (SI-2) is ensured so that the prescribed acid to clean acid to DNT WA-I-2) and the mixer of the subsequent extraction stage (WS-I-2) (n = 2) with excess washing acid (WA-I-3) from the subsequent extraction stage (WS-I-3) MI-2). After phase separation of the washing emulsion in the phase separation device (S-I-2) belonging to this extraction stage, the separated washing acid (WA-I-2) is recycled to the mixer (M-I-2) belonging to this stage. Excess wash acid (WA-I-2) is fed to the preceding extraction stage (WS-I-1). The twice washed DNT (DNT-I-2), separated in the phase separation device (S-I-2), is transferred to the next extraction stage (WS-I-3) (n = 3) for a third wash. The fresh water from the concentration of the cleaning acid from the cleaning stage (WS-I-1) or preferably the vapor condensate is the cleaning medium (W-1-1), the amount of the cleaning acid separated from (SI-1) The final extraction stage (WS-I-4) is fed to have a total acid content of 20-40%.

세정 단계(WS-I)로부터의 예비 세정된 DNT(DNT-I-n)를 세정 단계(WS-II)에서, 세정 산 대 DNT의 처방된 상 비가 보장되도록, 상 분리 장치(S-II-1)로부터의 순환된 세정 산(WA-II-1) 및 후속 추출단(WS-II-2)으로부터의 과량의 세정 산(WA-II-2)과 함께, 제1 추출단(WS-II-1)(m=1)의 믹서(M-II-1)에 공급한다. 세정단에 속하는 상 분리 장치(S-II-1)에서의 세정 에멀전의 상 분리 후, 분리된 세정 산(WA-II-1)을 이 단에 속하는 믹서(M-II-1)로 재순환시킨다. 과량의 세정 산(WA-II-1)을 직접 또는 그 안에 용해된 생성물(DNT)의 회수 후에, 최종 생물학적 후처리에 공급한다.The pre-cleaned DNT (DNT-In) from the cleaning step (WS-I) is subjected to a phase separation apparatus (S-II-1) such that in the washing step (WS-II), the prescribed phase of the cleaning acid to the DNT is ensured. The first extraction stage (WS-II-1), with the circulated washing acid (WA-II-1) from and the excess washing acid (WA-II-2) from the subsequent extraction stage (WS-II-2) ) is supplied to the mixer (M-II-1) of (m = 1). After phase separation of the washing emulsion in the phase separation apparatus (S-II-1) belonging to the washing stage, the separated washing acid (WA-II-1) is recycled to the mixer (M-II-1) belonging to this stage. . Excess wash acid (WA-II-1) is fed directly or after recovery of the product (DNT) dissolved therein to the final biological workup.

상 분리 장치(S-II-1)에서 분리된, 1 회 세정된 DNT(DNT-II-1)를, 세정 산 대 DNT의 처방된 상 비가 보장되도록, 상 분리 장치(S-II-2)로부터의 순환된 세정 산(WA-II-2) 및 후속 세정단(WS-II-3)로부터의 과량의 세정 산(WA-II-3)과 함께, 후속 추출단(WS-II-2)(m=2)의 믹서(M-II-2)에 공급한다. 이 추출단에 속하는 상 분리 장치(S-II-2)에서의 세정 에멀전의 상 분리 후, 분리된 세정 산(WA-II-2)을 이 단에 속하는 믹서(M-II-2)로 재순환시킨다. 과량의 세정 산(WA-II-2)을 선행 추출단(WS-II-1)에 공급한다. 상 분리 장치(S-II-2)에서 분리된, 2 회 세정된 DNT(DNT-II-2)를 제3 세정을 위해 다음 추출단(WS-II-3)(m=3)에 옮긴다. 추출단의 수는 바람직하게는 4(m=4) 이하일 수 있다. 청수를 세정 매질(W-11-1)로서, (S-II-1)로부터 분리된 세정 산이 바람직하게는 0~3의 pH를 갖도록 하는 양으로, 마지막 추출단(WS-II-4)에 공급한다. 질산 또는 세정 산(WA-I-1)의 첨가에 의해 제1 세정단(WS-II-1)에서의 pH를 최적 작동 값으로 추가로 재조정할 수 있다.Single-washed DNT (DNT-II-1), separated in phase-separator (S-II-1), to ensure the prescribed phase of wash acid to DNT, phase-separator (S-II-2) Subsequent extraction stage (WS-II-2), with circulated washing acid from (WA-II-2) and excess washing acid (WA-II-3) from subsequent washing stage (WS-II-3) It supplies to the mixer (M-II-2) of (m = 2). After phase separation of the washing emulsion in the phase separation apparatus (S-II-2) belonging to this extraction stage, the separated washing acid (WA-II-2) is recycled to the mixer (M-II-2) belonging to this stage. Let's do it. Excess wash acid (WA-II-2) is fed to the preceding extraction stage (WS-II-1). The twice washed DNT (DNT-II-2), separated in the phase separation device (S-II-2), is transferred to the next extraction stage (WS-II-3) (m = 3) for a third wash. The number of extraction stages may preferably be 4 (m = 4) or less. The fresh water is used as the washing medium (W-11-1), and in an amount such that the washing acid separated from (S-II-1) preferably has a pH of 0 to 3, to the final extraction stage (WS-II-4). Supply. The addition of nitric acid or washing acid (WA-I-1) may further readjust the pH in the first washing stage (WS-II-1) to the optimum operating value.

도 2는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 2 단계로의 미정제 DNT의 본 발명에 따른 후속 세정을 이용하는, DNT를 형성하기 위한 톨루엔의 니트로화를 위한 본 발명에 따른 생산 플랜트를 개략 도시한다.Figure 2 schematically shows a production plant according to the invention for the nitration of toluene to form DNT, using the subsequent washing according to the invention of the crude DNT in two stages according to a preferred embodiment of the invention.

역류로의 톨루엔의 2단 연속 등온 또는 단열 니트로화에 의해 형성된 디니트로톨루엔 이성체 혼합물을 니트로화 유닛(N) 내의 황산 및 질산의 혼합물과 함께, 상 분리 장치(분리기(S))에서의 니트로화 에멀전의 분리 후, 2개의 세정 단계 (WS-I) 및 (WS-II)를 갖는 본 발명에 따른 세정에 공급한다. 세정 단계(WS-I)에서, 미정제 DNT에 용해된 광산인 황산, 질산 및 질소 산화물을 씻어낸다. 이 세정 단계에서 제1 세정단(WS-I-1)으로부터 분리된, 총 산 함량이 20~40 중량%인 세정 산(WA-I-1)을 니트로화 유닛(N)에 직접, 또는 추가의 농축 후 (NA-2)로서 니트로화로 재순환시킨다. 세정 산(WA-I-1) 및/또는 최종 니트로화산의 농축으로부터의 증기 응축물을 세정수(W-1)로서 세정 단계(WS-I)로 재순환시킨다.Nitrogenation in a phase separation apparatus (separator S) with dinitrotoluene isomeric mixture formed by two stages of continuous isothermal or adiabatic nitration of toluene to countercurrent, with a mixture of sulfuric acid and nitric acid in the nitration unit (N) After separation of the emulsion, it is fed to a wash according to the invention with two washing steps (WS-I) and (WS-II). In the cleaning step (WS-I), the sulfuric acid, nitric acid and nitrogen oxides dissolved in crude DNT are washed off. In this washing step, the washing acid (WA-I-1) having a total acid content of 20 to 40% by weight, separated from the first washing stage (WS-I-1), is added directly or to the nitration unit (N). After concentration of the solution is recycled to nitration as (NA-2). Vapor condensate from the washing acid (WA-I-1) and / or the concentration of the final nitrovolcano is recycled to the washing step (WS-I) as washing water (W-1).

제2 세정 단계(WS-II)에서, (WS-I)로부터의 예비 세정된 DNT에 여전히 남아 있는 광산의 잔류물을, pH가 바람직하게는 0~3 범위인 세정 산(WA-II-1)이 생성되도록 하는 방식으로, 씻어낸다. 분리된 세정 산의 양을 보충하기 위해, 청수를 (WS-II)에서 첨가한다. 세정 단계 II(WS-II)로부터의 이 세정 산의 pH를 6~8로 만든 후, 직접 또는 그 안에 용해된 DNT의 회수 후, 수처리 플랜트(WTP)의 생물학적 후처리로 보낸다.In the second washing step (WS-II), the residue of the mine still remaining in the pre-cleaned DNT from (WS-I) is washed acid (WA-II-1 having a pH preferably in the range of 0 to 3). Rinse in such a way as to produce). To make up for the amount of separated wash acid, fresh water is added in (WS-II). The pH of this washing acid from washing step II (WS-II) is brought to 6-8, followed by the recovery of DNT directly or dissolved therein, followed by biological post-treatment of the water treatment plant (WTP).

분리 유닛(S)에서 얻어진 최종 니트로화산을 재농축시켜 황산에 대한 농축 플랜트(SAC)에서 황산(96% 이하)을 얻고, 이를 니트로화로 재순환시킨다. 니트로화 및 세정으로부터의 질소 산화물을 포함하는 수집된 오프가스로부터의 오프가스 처리(OT)에서 회수된 질산(NA-1)을 세정 단계(WS-I)로부터 얻어진 세정 산(WA-I-1)과 함께, 또는 농축 후 (NA-2)로서 니트로화로 재순환시킨다.The final nitroacid obtained in separation unit (S) is reconcentrated to give sulfuric acid (up to 96%) in a concentrated plant (SAC) for sulfuric acid, which is recycled to nitration. Nitric acid (NA-1) recovered in offgas treatment (OT) from collected offgas including nitrogen oxides from nitration and scrubbing was washed acid (WA-I-1) obtained from scrubbing step (WS-I) ) Or after concentration and recycle to nitration as (NA-2).

본 발명을 하기 실시예에 의해 예시한다.The invention is illustrated by the following examples.

실시예Example

실시예 1(종래 기술)Example 1 (Prior Art)

0.94 중량%의 황산, 1.43 중량%의 질산 및 1.15 중량%의 이산화질소의 잔류 함량을 갖는 4500 kg/h의 DNT를 산 세정(세정 단계 I)에서 최종 니트로화산의 제거 후, 2단으로 역류로 세정하였다. 제1 추출단에서는, 7.58 중량%의 황산, 19.52 중량%의 질산 및 약 0.45 중량%의 질소 산화물(HNO2로서)을 포함하는 세정 산을 사용하여 1:1의 DNT 대 세정 산의 상 비로 세정을 실시하였다. 세정 단계 I의 제2 추출단에서는, 최대 0.5 중량%의 황산, 약 6 중량%의 질산 및 약 0.15 중량%의 질소 산화물을 포함하는 세정 산을 사용하여 마찬가지로 1:1의 상 비로 세정을 실시하였다. 마지막 추출단에 공급되는 세정 산의 추가 농축으로부터의 물 또는 응축물의 첨가량(이 실시예에서는 약 450 l/h)을, 산 세정의 제1 추출단에서 세정되어야 하는 미정제 DNT와 접촉하는 세정 산의 농도가 규정된 산 강도 및 밀도를 초과하지 않도록, 선택하였다. 처방된 상 비를 유지하기 위해, 각각의 추출단의 분리기(상 분리 장치)에서 분리된 세정 산을 순환시키고, 과잉만을 선행 세정단에 옮기거나 또는 배출시켰다.4500 kg / h of DNT having a residual content of 0.94% by weight sulfuric acid, 1.43% by weight nitric acid and 1.15% by weight nitrogen dioxide was washed in a two-stage countercurrent after removal of the final nitroacid in the acid wash (Washing step I) It was. In the first extraction stage, a washing acid comprising 7.58 wt% sulfuric acid, 19.52 wt% nitric acid and about 0.45 wt% nitrogen oxides (as HNO 2 ) is used to wash at an aspect ratio of DNT to washing acid of 1: 1. Was carried out. In the second extraction stage of washing step I, the washing was likewise carried out in a phase ratio of 1: 1 using a washing acid comprising up to 0.5 wt% sulfuric acid, about 6 wt% nitric acid and about 0.15 wt% nitrogen oxides. . The amount of water or condensate addition (about 450 l / h in this example) from the further concentration of the cleaning acid fed to the last extraction stage is brought into contact with the crude DNT which is to be cleaned in the first extraction stage of the acid cleaning. The concentration of was chosen so as not to exceed the defined acid strength and density. To maintain the prescribed ratio, the separated wash acid was circulated in the separator (phase separator) of each extraction stage, and only excess was transferred or discharged to the preceding washing stage.

산 세정으로부터 배출된, 총 산 함량이 27.55 40 중량%인 세정 산을 추가 농축 후 니트로화로 재순환시켰다.The washed acid with a total acid content of 27.55 40% by weight from the acid washed was further concentrated and recycled to nitration.

실질적으로 광산이 없는, 산 세정으로부터의 DNT에서 알칼리 세정에서의 예비 세정된 DNT 및 니트로페놀 및 니트로크레졸에 여전히 용해 또는 포획된 세정 산의 잔류물을 제거하였다.The residues of the washed acid still dissolved or captured in the pre-cleaned DNT and the nitrophenol and nitrocresol in the alkaline wash in the DNT from the acid wash, substantially free of acid, were removed.

100 ppm 이하의 황산 및 3000 ppm 이하의 질산/질소 산화물의 잔류 함량을 갖는, 세정 단계 I(산 세정)로부터의 약 4350 kg의 예비 세정된 DNT를 알칼리 세정 단계(알칼리 세정)에서 염기(탄산나트륨)의 존재 하에서 9~10의 pH를 확립하면서 1단으로 1:1의 상 비로 세정하였다. 알칼리 세정으로부터의 세정 에멀전의 상 분리 후, 분리된 DNT를 마찬가지로 1:1의 상 비로 세정하여 1단 중성 세정에서 청수의 첨가에 의해 알칼리 세정으로부터의 포획된 미량을 제거하였다. 상 분리 후, 중성 세정에서 분리된 세정수를 세정수로서 알칼리 세정에 공급하였다. 2개의 세정 단계(알칼리 세정 및 중성 세정)에서 처방된 상 비를 유지하기 위해, 각각의 세정단의 분리기에서 분리된 세정수를 순환시키고, 과잉만을 중성 세정으로부터 알칼리 세정으로 옮기거나, 또는 알칼리 세정으로부터 배출시켰다.About 4350 kg of pre-cleaned DNT from washing step I (acid washing) with residual content of sulfuric acid below 100 ppm and nitric acid / nitrogen oxide below 3000 ppm was subjected to base (sodium carbonate) in alkaline washing step (alkali washing). Washing at a phase ratio of 1: 1 in one stage while establishing a pH of 9-10 in the presence of. After phase separation of the washing emulsion from alkaline washing, the separated DNT was likewise washed in a phase ratio of 1: 1 to remove captured traces from alkaline washing by addition of fresh water in a single stage neutral wash. After phase separation, the washing water separated in the neutral washing was supplied to the alkaline washing as washing water. To maintain the prescribed ratio in the two cleaning steps (alkaline cleaning and neutral cleaning), the separated washing water is circulated in the separator of each cleaning stage and only the excess is transferred from neutral cleaning to alkaline cleaning, or alkaline cleaning. Was discharged from.

pH가 9~10이고 40 ppm의 설페이트, 580 ppm의 니트레이트, 2500 ppm의 니트라이트, 990 ppm의 DNT 및 740 ppm의 트리니트로크레졸의 함량을 갖는 알칼리 세정으로부터 배출된 알칼리 세정액을 290℃ 및 90 바에서의 열 분해에 직접 공급하여 니트로페놀 및 니트로크레졸 및 또한 추가의 니트로 화합물 및 용해된 DNT를 분해하였다. 니트로페놀 및 니트로크레졸 및 용해된 DNT가 파괴된 열 분해로부터 흘러나온 물을 유출 배출관으로 배출하기 전에, 수처리 플랜트의 생물학적 후처리를 받게 하였다. The alkaline cleaning liquid discharged from alkaline cleaning having a pH of 9-10 and having a content of 40 ppm sulfate, 580 ppm nitrate, 2500 ppm nitrite, 990 ppm DNT and 740 ppm trinitrocresol was subjected to 290 ° C. and 90 bar. Direct feeding to pyrolysis in to decomposes nitrophenols and nitrocresols and also further nitro compounds and dissolved DNTs. Nitrophenol and nitrocresol and dissolved DNT were subjected to biological post-treatment of the water treatment plant prior to draining the water flowing from the destroyed pyrolysis into the effluent outlet.

실시예 2(본 발명에 따름)Example 2 (according to the invention)

0.94 중량%의 황산, 1.43 중량%의 질산 및 1.15 중량%의 이산화질소의 잔류 함량을 갖는 4500 kg/h의 DNT를 세정 단계 I(WS-I)에서 최종 니트로화산의 제거 후, 2단으로 역류로 세정하였다. 제1 추출단(WS-I-1)에서는, 7.58 중량%의 황산, 19.52 중량%의 질산 및 약 0.45 중량%의 질소 산화물(HNO2로서)을 포함하는 세정 산을 사용하여 1:1의 DNT 대 세정 산의 상 비로 세정을 실시하였다. 세정 단계 I의 제2 추출단(WS-I-2)에서는, 최대 0.5 중량%의 황산, 약 6 중량%의 질산 및 약 0.15 중량%의 질소 산화물을 포함하는 세정 산을 사용하여 마찬가지로 1:1의 상 비로 세정을 실시하였다. 마지막 추출단에 공급되는 세정 산의 추가 농축으로부터의 물 또는 응축물의 첨가량(이 실시예에서는 약 450 l/h)을, 제1 추출단(WS-I-1)에서 세정되어야 하는 미정제 DNT와 접촉하는 세정 산의 농도가 규정된 산 강도 및 밀도를 초과하지 않도록, 선택하였다. 처방된 상 비를 유지하기 위해, 각각의 추출단의 분리기(상 분리 장치)에서 분리된 세정 산을 순환시키고, 과잉만을 선행 세정단에 옮기거나 또는 배출시켰다.4500 kg / h of DNT having a residual content of 0.94% by weight sulfuric acid, 1.43% by weight nitric acid and 1.15% by weight nitrogen dioxide was subjected to countercurrent in two stages after removal of the final nitroacid in washing step I (WS-I). Washed. In the first extraction stage (WS-I-1), 1: 1 DNT using a cleaning acid comprising 7.58 wt% sulfuric acid, 19.52 wt% nitric acid and about 0.45 wt% nitrogen oxides (as HNO 2 ) The washing was carried out with an aspect ratio of washing acid. In the second extraction stage (WS-I-2) of the cleaning step I, a 1: 1 extraction is also performed using a cleaning acid comprising up to 0.5% by weight of sulfuric acid, about 6% by weight of nitric acid and about 0.15% by weight of nitrogen oxides. The washing was carried out at the ratio of. The amount of water or condensate addition (about 450 l / h in this example) from the further concentration of the cleaning acid fed to the last extraction stage is obtained from the crude DNT to be cleaned in the first extraction stage (WS-I-1). The concentration of the contacting washing acid was chosen so as not to exceed the defined acid strength and density. To maintain the prescribed ratio, the separated wash acid was circulated in the separator (phase separator) of each extraction stage, and only excess was transferred or discharged to the preceding washing stage.

산 세정 단계(WS-I)로부터 배출된, 총 산 함량이 27.55 중량%인 세정 산을 추가 농축 후 니트로화로 재순환시켰다.The washed acid with a total acid content of 27.55% by weight from the acid washed step (WS-I) was further concentrated and recycled to nitration.

세정 단계(WS-I)에서의 광산을 실질적으로 완전히 제거한 예비 세정된 DNT에서 세정 단계 II(WS-II)에서의 DNT에 여전히 용해 또는 포획된 세정 단계 I(WS-I)로부터의 세정 산의 잔류물을 제거하였다.Of the cleaning acid from the precleaned DNT that completely removed the photoacid in the washing step (WS-I) from the washing step I (WS-I) still dissolved or captured in the DNT in the washing step II (WS-II) The residue was removed.

100 ppm 이하의 황산 및 2000 ppm 이하의 질산/질소 산화물의 잔류 함량을 갖는, 세정 단계 I(WS-I)로부터의 약 4350 kg의 예비 세정된 DNT를 2단으로 역류로 세정하였다. 세정 단계II(WS-II)의 제1 추출단에서, pH가 0~3, 특히 바람직하게는 0.8~1.2인 세정 산을 사용하여 1:2의 DNT:세정 산의 상 비로 세정을 실시하였다. 세정 단계 II(WS-II)의 제2 추출단에서는, 단지 미량의 광산, 특히 질산을 포함하는 세정 산을 사용하여 마찬가지로 1:2의 상 비로 세정을 실시하였다. 마지막 추출단(WS-II-n)(n=2)에 공급된 청수의 첨가량(본 실시예에서는 약 2000 l/h)을, 세정 단계 I(WS-I)로부터의 DNT가 추출되는 제1 추출단(WS-II-1)에서의 pH가 0.8~1.2 범위의 규정된 최적 값으로 유지되도록, 선택하였다. 추출단에서 처방된 상 비를 유지하기 위해, 각각의 추출단의 분리기에서 분리된 세정 산을 재순환시키고, 과잉만을 선행 단에 옮기거나 또는 배출시켰다.About 4350 kg of pre-cleaned DNT from washing step I (WS-I), with residual content of sulfuric acid up to 100 ppm and nitric acid / nitrogen oxide up to 2000 ppm, was washed in two stages of countercurrent. In the first extraction stage of washing step II (WS-II), washing was carried out using a washing acid having a pH of 0 to 3, particularly preferably 0.8 to 1.2, in a ratio of DNT: clean acid of 1: 2. In the second extraction stage of washing stage II (WS-II), washing was likewise carried out with a phase ratio of 1: 2 using only washing acid containing only trace amounts of minerals, in particular nitric acid. The amount of fresh water supplied to the final extraction stage (WS-II-n) (n = 2) (about 2000 l / h in this embodiment) is the first to which DNT from the washing step I (WS-I) is extracted. The pH at the extraction stage (WS-II-1) was chosen to maintain a defined optimal value in the range of 0.8-1.2. To maintain the prescribed ratio at the extraction stage, the wash acid separated in the separator of each extraction stage was recycled and only excess was transferred to the preceding stage or discharged.

pH가 1.0이고 85 ppm의 황산, 1800 ppm의 질산, 40 ppm의 질소 산화물, 980 ppm의 DNT, 1 ppm 미만의 트리니트로크레졸 및 10 ppm 미만의 니트로벤조산의 함량을 갖는, 세정 단계 II(WS-II)에서 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산을 생물학적 처리에 직접 공급하였다. 이 생물학적 처리 후 얻어진 폐수는 독일 연방 공화국의 폐수 규제에서 규정된 독성과 관련된 모든 요건을 충족시켰다.Cleaning step II (WS-II) having a pH of 1.0 and having a content of 85 ppm sulfuric acid, 1800 ppm nitric acid, 40 ppm nitrogen oxide, 980 ppm DNT, less than 1 ppm trinitrocresol and less than 10 ppm nitrobenzoic acid ), The washing acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) was fed directly to the biological treatment. Wastewater obtained after this biological treatment fulfilled all the requirements relating to toxicity specified in the wastewater regulations of the Federal Republic of Germany.

Claims (15)

톨루엔의 니트로화에서 질산 및 황산을 포함하는 니트로화산(nitrating acid)을 분리한 후 얻어진 디니트로톨루엔, 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 미정제(crude) 혼합물을 세정하는 방법으로서,
2개의 세정 단계 (WS-I) 및 (WS-II)를 포함하며, 여기서
i) 역류에서 실시하는 제1 세정 단계(WS-I)에서, 미정제 혼합물을 2 이상의 추출단(extraction stage)을 포함하는 세정으로 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 세정 산 I로 추출하며, 여기서 청수, 또는 총 산 함량이 0.2~1.5 중량%인 세정 산을 제1 세정 단계(WS-I)의 마지막 추출단(WS-I-n)에 공급하고, 제1 세정 단계(WS-I)의 제1 추출단(WS-I-1)으로부터 배출된 세정 산은 총 산 함량이 20~40 중량%이며, 예비 세정된 미정제 혼합물이 얻어지고,
ii) 역류에서 실시하는 제2 세정 단계(WS-II)에서, 디니트로톨루엔을 포함하는 예비 세정된 미정제 혼합물을 2 이상의 추출단을 포함하는 세정으로 세정 산 II로 추출하며, 여기서 청수를 제2 세정 단계(WS-II)의 마지막 추출단(WS-II-m)에 공급하며, 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 pH가 4 이하이고, 질산, 황산 및 질소 산화물을 실질적으로 포함하지 않는 디니트로톨루엔을 포함하는 혼합물이 얻어지고, 상기 혼합물은 제2 세정 단계(WS-II)의 마지막 추출단(WS-II-m)으로부터 빼내지며, 300 ppm 이하의 질산 및 질소 산화물 및 3 ppm 이하의 설페이트를 함유하고,
n=2-6이고, m=2-6이고,
제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 100 ppm 이하의 설페이트의 함량, 2000 ppm 이하의 질산의 함량, 및 50 ppm 이하의 질소 산화물의 함량(HNO2로서 계산)을 갖는 것인 방법.
A method of washing a crude mixture containing dinitrotoluene, nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid obtained by separating nitrating acid containing nitric acid and sulfuric acid from nitration of toluene,
Two cleaning steps (WS-I) and (WS-II), wherein
i) In a first washing step (WS-I) carried out in countercurrent, the crude mixture is extracted with washing acid I comprising nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid by washing comprising at least two extraction stages, Here, fresh water or a washing acid having a total acid content of 0.2 to 1.5% by weight is supplied to the last extraction stage (WS-In) of the first washing step (WS-I), and the first washing step (WS-I) 1 The washing acid discharged from the extraction stage (WS-I-1) has a total acid content of 20 to 40% by weight, and a pre-cleaned crude mixture is obtained.
ii) In a second washing step (WS-II) in countercurrent, the pre-cleaned crude mixture comprising dinitrotoluene is extracted with washing acid II by washing comprising two or more extraction stages, wherein fresh water is removed. 2 The cleaning acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) of the second cleaning stage (WS-II) and the final extraction stage (WS-II-m) of the cleaning stage (WS-II) Is 4 or less, and a mixture comprising dinitrotoluene which is substantially free of nitric acid, sulfuric acid and nitrogen oxides is obtained, and the mixture is the last extraction stage (WS-II-m) of the second washing step (WS-II). ), Containing up to 300 ppm of nitric acid and nitrogen oxides and up to 3 ppm of sulfate,
n = 2-6, m = 2-6,
The cleaning acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) of the second cleaning step (WS-II) is composed of 100 ppm or less of sulfate, 2000 ppm or less of nitric acid, and 50 ppm or less of nitrogen oxide. Having a content (calculated as HNO 2 ).
제1항에 있어서, 제1 세정 단계(WS-I)는 2~4개의 추출단을 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the first cleaning step (WS-I) comprises two to four extraction stages. 제1항에 있어서, 제2 세정 단계(WS-II)는 2~4개의 추출단을 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the second cleaning step (WS-II) comprises two to four extraction stages. 제1항에 있어서, 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 pH가 0~3인 방법.The process according to claim 1, wherein the washing acid withdrawn from the first extraction stage (WS-II-1) of the second washing step (WS-II) has a pH of 0-3. 제1항에 있어서, 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 pH가 0.5~2인 방법.The method of claim 1, wherein the washing acid withdrawn from the first extraction stage (WS-II-1) of the second washing step (WS-II) has a pH of 0.5-2. 제1항에 있어서, 물, 또는 총 산 함량이 0.2~1.5 중량%인 세정 산을 제1 세정 단계(WS-I)의 마지막 추출단(WS-I-n)에 공급하는 방법.The process according to claim 1, wherein water or a cleaning acid having a total acid content of 0.2 to 1.5% by weight is fed to the last extraction stage (WS-I-n) of the first cleaning step (WS-I). 제1항에 있어서, 물을 제2 세정 단계(WS-II)의 마지막 추출단(WS-II-m)에 공급하는 방법.The method of claim 1, wherein water is supplied to the last extraction stage (WS-II-m) of the second washing step (WS-II). 제1항에 있어서,
I) 제1 세정 단계(WS-I)의 제1 추출단(WS-I-1)에서, 디니트로톨루엔, 질산, 질소 산화물 및 황산을 포함하는 미정제 혼합물을, 이 제1 추출단에 속하는 제1 상 분리 장치(S-I-1)로부터의 순환된 세정 산(WA-I-1) 및 후속 추출단(WS-I-2)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-2)과 함께, 제1 믹서(M-I-1)에 공급하고, 믹서에 형성된 세정 에멀전을 제1 상 분리 장치(S-I-1)에서 세정 산(WA-I-1) 및 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-I-1)로 분리하고,
II) 제1 세정 단계(WS-I)의 후속 추출단(WS-I-2)에서, 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-I-1)을, 이 추출단에 속하는 제2 상 분리 장치(S-I-2)로부터의 순환된 세정 산(WA-I-2), 및 제1 세정 단계(WS-I)가 2개 초과의 추출단을 포함할 경우에는 후속 추출단(WS-I-3)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-3), 또는 제1 세정 단계가 정확히 2개의 추출단을 포함할 경우에는 청수 또는 세정 산과 함께, 이 추출단에 속하는 제2 믹서(M-I-2)에 공급하는 방법.
The method of claim 1,
I) In the first extraction stage (WS-I-1) of the first washing step (WS-I), a crude mixture comprising dinitrotoluene, nitric acid, nitrogen oxides and sulfuric acid belongs to this first extraction stage. With the circulated rinse acid (WA-I-1) from the first phase separation device (SI-1) and the excess rinse acid (WA-I-2) from the subsequent extraction stage (WS-I-2), The washing emulsion (WA-I-1) and the once washed crude mixture (DNT-I) were fed to the first mixer (MI-1) and the washing emulsion formed in the mixer in the first phase separation apparatus (SI-1). -1),
II) In the subsequent extraction stage (WS-I-2) of the first washing stage (WS-I), the once washed crude mixture (DNT-I-1) is subjected to a second phase separation apparatus belonging to this extraction stage. Circulated washing acid (WA-I-2) from (SI-2), and subsequent extraction stage (WS-I-3) if the first washing stage (WS-I) comprises more than two extraction stages Excess washing acid (WA-I-3), or a second mixer (MI-2) belonging to this extraction stage, together with fresh water or washing acid, if the first washing stage comprises exactly two extraction stages. How to feed on.
제1항에 있어서,
I) 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)에서, 디니트로톨루엔을 포함하는 예비 세정된 미정제 혼합물을, 이 추출단에 속하는 제1 상 분리 장치(S-II-1)로부터의 순환된 세정 산(WA-II-1) 및 후속 추출단(WS-II-2)으로부터의 과량의 세정 산(WA-II-2)과 함께, 이 추출단에 속하는 제1 믹서(M-II-1)에 공급하며, 제1 믹서에 형성된 세정 에멀전을 제1 상 분리 장치(S-II-1)에서 세정 산(WA-II-1) 및 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-II-1)로 분리하고,
II) 제2 세정 단계(WS-II)의 후속 추출단(WS-II-2)에서, 1 회 세정된 미정제 혼합물(DNT-II-1)을, 이 제2 추출단에 속하는 제2 상 분리 장치(S-II-2)로부터의 순환된 세정 산(WA-II-2), 및 제2 세정 단계(WS-II)가 2개 초과의 추출단을 포함할 경우에는 후속 추출단(WS-I-3)으로부터의 과량의 세정 산(WA-I-3), 또는 세정 단계가 정확히 2개의 추출단을 포함할 경우에는 청수와 함께, 이 추출단에 속하는 제2 믹서(M-II-2)에 공급하는 방법.
The method of claim 1,
I) In the first extraction stage (WS-II-1) of the second washing stage (WS-II), a pre-cleaned crude mixture comprising dinitrotoluene is added to a first phase separation apparatus belonging to this extraction stage ( To this extraction stage together with the circulated washing acid (WA-II-1) from S-II-1) and excess washing acid (WA-II-2) from the subsequent extraction stage (WS-II-2). The cleaning emulsion formed in the first mixer was supplied to the first mixer (M-II-1) belonging to the cleaning acid (WA-II-1) and washed once in the first phase separation apparatus (S-II-1). Separate with crude mixture (DNT-II-1),
II) In the subsequent extraction stage (WS-II-2) of the second washing stage (WS-II), the once washed crude mixture (DNT-II-1) is subjected to the second phase belonging to this second extraction stage. Circulated washing acid (WA-II-2) from separation device (S-II-2), and subsequent extraction stage (WS-II) if the second washing stage (WS-II) comprises more than two extraction stages. Excess wash acid (WA-I-3) from I-3) or a second mixer (M-II-) belonging to this extraction stage with fresh water if the washing stage comprises exactly two extraction stages. 2) How to feed.
제1항에 있어서, 세정 단계 (WS-I) 및 (WS-II)의 추출단에서 디니트로톨루엔 포함 미정제 혼합물 대 세정 산의 부피비는 1:4~10:1인 방법.The process of claim 1 wherein the volume ratio of the dinitrotoluene containing crude mixture to the washing acid in the extraction stage of the washing steps (WS-I) and (WS-II) is from 1: 4 to 10: 1. 제1항에 있어서, 제2 세정 단계(WS-II)의 마지막 추출단(WS-II-m)에서 디니트로톨루엔 포함 미정제 혼합물 대 청수의 부피비는 1:2~15:1인 방법.The process of claim 1 wherein the volume ratio of dinitrotoluene containing crude mixture to fresh water in the last extraction stage (WS-II-m) of the second washing step (WS-II) is from 1: 2 to 15: 1. 제1항에 있어서, 총 800 ppm 이하의 니트로크레졸 및 니트로페놀 및 600 ppm 이하의 니트로벤조산을 포함하는 디니트로톨루엔 포함 혼합물을 제2 세정 단계(WS-II)의 마지막 추출단(WS-II-m)으로부터 빼내는 방법.The mixture of dinitrotoluene comprising not more than 800 ppm of nitrocresol and nitrophenol and less than 600 ppm of nitrobenzoic acid is subjected to the last extraction stage (WS-II-) of the second cleaning step (WS-II). m) How to take out from. 삭제delete 제1항에 있어서, 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산은 총 5 ppm 미만의 니트로크레졸 및 니트로페놀의 함량, 및 50 ppm 미만의 니트로벤조산의 함량을 갖는 방법.2. The cleaning acid according to claim 1, wherein the cleaning acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) of the second cleaning step (WS-II) has a total content of nitrocresol and nitrophenol of less than 5 ppm, and less than 50 ppm. A method having a content of nitrobenzoic acid. 제14항에 있어서, 제2 세정 단계(WS-II)의 제1 추출단(WS-II-1)으로부터 배출된 세정 산을 중화시키고, 추가의 전처리 없이, 수처리 플랜트의 생물학적 처리단(treatment stage)에 공급하는 방법.The biological treatment stage of the water treatment plant according to claim 14, wherein the cleaning acid discharged from the first extraction stage (WS-II-1) of the second cleaning stage (WS-II) is neutralized and without further pretreatment. How to feed).
KR1020147032638A 2012-04-25 2013-04-24 Process for washing dinitrotoluene KR102048059B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12165511 2012-04-25
EP12165511.2 2012-04-25
PCT/EP2013/058530 WO2013160367A1 (en) 2012-04-25 2013-04-24 Method for dinitrotoluene washes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150005641A KR20150005641A (en) 2015-01-14
KR102048059B1 true KR102048059B1 (en) 2019-11-22

Family

ID=48227239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147032638A KR102048059B1 (en) 2012-04-25 2013-04-24 Process for washing dinitrotoluene

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP2841412B1 (en)
JP (1) JP6193358B2 (en)
KR (1) KR102048059B1 (en)
CN (1) CN104395280B (en)
BR (1) BR112014026279A2 (en)
CA (1) CA2871543A1 (en)
ES (1) ES2570530T3 (en)
HU (1) HUE029723T2 (en)
PL (1) PL2841412T3 (en)
PT (1) PT2841412E (en)
RU (1) RU2627308C2 (en)
WO (1) WO2013160367A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160078387A (en) * 2013-10-22 2016-07-04 바스프 에스이 Process for the acid scrub of dinitrotoluene in the presence of hydrocyanic acid

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015106617B4 (en) 2014-07-07 2017-09-21 Josef Meissner Gmbh & Co. Kg Process for the purification of crude dinitrotoluenes
CN110170185B (en) * 2019-05-30 2023-07-25 湖北东方化工有限公司 Device and method for separating waste sulfuric acid nitro compounds
PL441726A1 (en) * 2022-07-13 2024-01-15 Politechnika Warszawska Nitrating mixture for nitration of 2,4- and 2,6-dinitrotoluene to 2,4,6-trinitrotoluene and method of its preparation using it
CN117567289A (en) * 2024-01-17 2024-02-20 万华化学集团股份有限公司 Primary washing process for crude DNT

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2976320A (en) 1957-07-30 1961-03-21 Allied Chem Catalytic hydrogenation of the dinitro derivatives of toluene
DE1221994B (en) 1963-02-27 1966-07-28 Bayer Ag Process for cleaning waste water from plants for the nitration of aromatic hydrocarbons
DE1222904B (en) 1963-10-29 1966-08-18 Bayer Ag Process for the purification of crude aromatic nitro compounds containing nitrophenol
US3742072A (en) 1972-03-28 1973-06-26 M Roth Nitration of toluene and nitrotoluenes to form tnt
CA1034603A (en) * 1973-10-05 1978-07-11 Maurice W. Hunt Water washing of nitroaromatic compounds prior to catalytic reduction
DE2818680A1 (en) 1978-04-27 1979-10-31 Bayer Ag PROCESS FOR PROCESSING WASTE CONTAINING NITRO-HYDROXY AROMATES
CS206757B1 (en) 1979-02-22 1981-06-30 Zdenek Hejda Method of industrial water remainding from nitrobenzene or nitrotoluene manufacture
US4224249A (en) 1979-05-14 1980-09-23 Air Products And Chemicals, Inc. Toluene diamine from non-washed dinitrotoluene
US4361712A (en) 1980-05-19 1982-11-30 Air Products And Chemicals, Inc. Cyanide reduction in nitroaromatic process
US4482769A (en) 1983-09-16 1984-11-13 Air Products And Chemicals, Inc. Reducing 2,4-dinitroortho-cresol in effluent stream from dinitrotoluene process
US4597875A (en) 1985-05-07 1986-07-01 Air Products And Chemicals, Inc. Precipitative removal of nitrocresols from dinitrotoluene waste streams
US4604214A (en) 1985-08-16 1986-08-05 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of nitrocresols from dinitrotoluene waste streams using fentons reagent
DE3705091A1 (en) * 1987-02-18 1988-09-01 Bayer Ag METHOD FOR SEPARATING SULFURIC ACID AND Nitric Acid FROM DINITROTOLUOLIC MIXTURES OBTAINED FROM THE NITRATION OF TOLUOL
US4925565A (en) 1988-09-12 1990-05-15 First Chemical Corporation Process for extracting and disposing of nitrophenolic by-products
US5250193A (en) 1992-07-28 1993-10-05 Air Products And Chemicals, Inc. Wet oxidation of aqueous streams
US5356539A (en) 1993-03-19 1994-10-18 Air Products And Chemicals, Inc. Tandem waste stream treatment for the removal of nitroaromatics and nitrophenolics
EP0634365B1 (en) 1993-07-16 1998-04-15 BASF Aktiengesellschaft Breaking down aromatic compounds in industrial wastewaters
DE19512114C2 (en) * 1995-04-04 2000-04-27 Meissner Gmbh & Co Kg Josef Recovery of nitric acid from nitriding processes
US5762802A (en) 1997-05-01 1998-06-09 Air Products And Chemicals, Inc. Dilute acid oxidation of dinitrotoluene alkaline wash water
FR2767319B1 (en) 1997-08-13 1999-10-29 Rhone Poulenc Chimie PROCESS FOR TREATING AQUEOUS SOLUTIONS COMPRISING ACIDS AND NITRATED COMPOUNDS
DE19815844A1 (en) 1998-04-08 1999-10-14 Basf Ag Waste liquor treatment to decompose aromatic nitro compounds with and without hydroxyl group on ring
US6288289B1 (en) 2000-01-27 2001-09-11 Noram Engineering And Constructors Ltd. Integrated effluent treatment process for nitroaromatic manufacture
US6506948B1 (en) 2002-02-07 2003-01-14 Air Products And Chemicals, Inc. Toluene extraction of dinitrotoluene wash water
DE10329303A1 (en) * 2003-06-30 2005-02-03 Bayer Materialscience Ag Process for working up the wastewater produced during the production of dinitrotoluene
DE10329304A1 (en) 2003-06-30 2005-02-03 Bayer Materialscience Ag Process for working up the wastewater produced during the production of dinitrotoluene
DE102005050106B4 (en) * 2005-10-18 2008-04-30 Josef Meissner Gmbh & Co. Kg Recovery of nitrating acid mixtures from nitrite processes
DE102006004943A1 (en) 2006-02-03 2007-08-09 Bayer Materialscience Ag Process for the preparation of nitrobenzene
US7928270B2 (en) * 2006-03-07 2011-04-19 Basf Aktiengesellschaft Process for distillatively removing dinitrotoluene from process wastewater from the preparation of dinitrotoluene by nitrating of toluene with nitrating acid
DE102006013579B3 (en) * 2006-03-22 2007-08-23 Plinke Gmbh Reducing the waste water quantity during dinitrotoluene production, and optimizing the waste water quality comprises stripping the waste acid and pre-purified waste acid, saturating the sulfuric acid and purifying the nitrous gases
EP2462063B1 (en) * 2009-08-18 2016-05-04 Noram International Limited Washing system for nitroaromatic compounds
EP2418176A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-15 Basf Se Method for purifying waste water resulting from the processing of raw mononitrobenzol

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160078387A (en) * 2013-10-22 2016-07-04 바스프 에스이 Process for the acid scrub of dinitrotoluene in the presence of hydrocyanic acid
KR102282234B1 (en) 2013-10-22 2021-07-27 바스프 에스이 Process for the acid scrub of dinitrotoluene in the presence of hydrocyanic acid

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014026279A2 (en) 2017-06-27
ES2570530T3 (en) 2016-05-18
PT2841412E (en) 2016-06-02
PL2841412T3 (en) 2016-10-31
KR20150005641A (en) 2015-01-14
CN104395280A (en) 2015-03-04
JP6193358B2 (en) 2017-09-06
CN104395280B (en) 2016-11-02
EP2841412A1 (en) 2015-03-04
EP2841412B1 (en) 2016-04-06
WO2013160367A1 (en) 2013-10-31
CA2871543A1 (en) 2013-10-31
HUE029723T2 (en) 2017-03-28
RU2627308C2 (en) 2017-08-07
RU2014147081A (en) 2016-06-20
JP2015519317A (en) 2015-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6288289B1 (en) Integrated effluent treatment process for nitroaromatic manufacture
KR100808544B1 (en) Recovery of Nitrating Acid Mixtures from Nitration Processes
KR102048059B1 (en) Process for washing dinitrotoluene
US20120228218A1 (en) Process for workup of nox-containing offgases from wastewater streams of nitration plants
KR20120102120A (en) Acidic toluene extraction of dnt wastewaters
WO2011068317A4 (en) Method for treating wastewater produced during the manufacture of nitro compounds
KR101093972B1 (en) Process for working up secondary components in the preparation of dinitrotoluene
US9249083B2 (en) Process for scrubbing dinitrotoluene
KR20170027811A (en) Method for removing impurities from dinitrotoluenes
JP2015519317A5 (en)
KR102282234B1 (en) Process for the acid scrub of dinitrotoluene in the presence of hydrocyanic acid
EP3041818B1 (en) Method for removing hcn from crude dinitro toluene
CZ308420B6 (en) Process for purifying nitrated aromatic compounds from the nitration process
KR20120102114A (en) Acidic sludge adsorption of dnt wastewaters
PL128198B1 (en) Method of manufacture of aromatic nitro compounds

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant